什么叫硅外延片 硅外延片的定义与制备方法

硅外延片的定义

硅外延片是指在单晶硅衬底上，通过CVD等方法，在衬底表面上生长一层具有晶体结构的硅单晶薄膜。这种薄膜可以用来制造高性能半导体器件，如高频放大器、光电子器件等。

硅外延片的制造方法

硅外延片的制造方法主要有两种：

一种是低压化学气相沉积法（LPCVD法）。这种方法通常使用三氯化硅和氢气作为反应气体，反应温度在900-1100℃之间。在这个温度条件下，三氯化硅分解成SiHCl3和HCl，HCl被稀释，SiHCl3被加热转化为硅气。硅气在单晶硅表面上沉积，形成硅外延片。

另一种方法是金属有机气相沉积法（MOCVD法）。这种方法通常使用硅烷和有机金属作为反应气体，反应温度在900-1100℃之间。硅烷和有机金属分解产生的Si原子在单晶硅表面上沉积，形成硅外延片。

硅外延片的性能

硅外延片的晶体结构与单晶硅基底一致，具有高纯度、低缺陷密度、低表面粗糙度等优点，因此可以制备出高性能的半导体器件。

不同厂家制造的硅外延片性能略有不同，但一般都具有较高的迁移率、良好的电性能、较低的噪声等特点。此外，硅外延片还可以在不同的衬底上生长，如蓝宝石、碳化硅等，以适应不同的应用需求。

硅外延片的应用

硅外延片广泛应用于各种高性能半导体器件的制造中，如：

1、高频放大器。硅外延片具有较高的迁移率和低损耗特性，适用于制造高性能的射频放大器、混频器等。

2、光电子器件。硅外延片可以在不同的衬底上生长，制备出不同材料的光电子器件，如硅基光电子器件、氮化镓光电子器件等。

3、传感器。硅外延片具有高迁移率、低损耗、低噪声等特点，可以用于制造高性能传感器，如压力传感器、温度传感器等。