补充资料：半导体外延生长

半导体外延生长
epitaxial growth of semiconductors

　　半导体外延生长即itaxial盯owth of semieon.ductors将衬底的结晶结构延伸到沉积层中形成有源层的技术。在半导体材料和器件的早期发展中已发现，用体单晶进行扩散或离子注入等方法形成薄膜作为有源层时，难以控制它们的浓度、厚度、结晶性能和电学性质等。因此，在20世纪60年代发展了外延工艺。外延是用单晶层沉积在单晶衬底表面上，并使衬底的结晶结构延伸到沉积层中。当沉积层和衬底是同种材料时称为同质外延，如GaAs层沉积在GaAs衬底上;而当沉积层与衬底不是同种材料时，则称为异质外延，如GaAIAs层沉积在GaAs衬底上。 外延条件与特征根据外延的定义，通常需要满足两个条件:①外延层和衬底的晶体结构必须具有相同的结晶空间群;②外延层和衬底的晶格参数必须尽量匹配。所谓尽量匹配，至今尚无定论，但有一般规律。如果晶格失配度定义为 。=(aL一隽)/aAv，(式中al_和绳分别为外延层和衬底的晶格参数，吸v为其平均值)，则当。蕊10一时，外延生长将使外延层产生晶格变形，以便穿越衬底和外延层，保持真正的晶格平面连续性;当:>10一时，则界面将产生失配位错等缺陷，以调节衬底和外延层之间存在的晶格失配和增加外延层成核困难的趋势。 与体单晶生长相比，外延生长具有下列优点:①外延温度比体单晶的熔点低，可减少杂质沾污;②可采用经过提纯的高纯原料，提高半导体的纯度;③可实现异质外延;④可制备多层和超薄层，甚至超晶格和原子层结构材料;⑤可控制外延层厚度、掺杂浓度和改变导电类型等。 外延方法及制备近10年来，外延生长的工艺和理论都有很大进展。选择合适的外延方法，不但可以获得高纯度、低位错、突变界面、高生产率、高均匀性和良好重复性的半导体材料，而且能够进行单原子层的外延，即所谓原子层外延(ALE)和原子层掺杂。后者为研究突变界面结构材料和在原子级水平上理解同质和异质外延的机理提供十分重要的信息。 随着半导体异质结制备，大面积集成、光电集成、超晶格与相应结构的发明和创造，使半导体材料、器件及电路进入新的水平，而这些结构只能用外延方法制备。常用的外延方法主要有4种:①气相外延(VPD。在51外延中常称化学气相沉积(CVD)。VPE与CVD的区别在于后者既包括外延又包括非外延。在VPE中反应物在流动气流中输运至衬底，然后进行沉积。金属有机化合物气相外延(MOVPE)是VPE中一种较新的工艺。

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