1 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA: METODY PRÓŻNIOWE MBE
2 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Jest to proces wytwarzania monokrystalicznych warstw półprzewodnika na monokrystalicznych podłożach
3 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Materiał „objętościowy” Materiał w postaci „cienkiej warstwy” Epitaksja – umiejętność wytwarzania (hodowania) cienkich warstw materiału półprzewodnikowego
4 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA RODZAJE EPITAKSJI PODŁOŻE Si Al 2 O 3
5 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA HOMOEPITAKSJAHETEROEPITAKSJA RODZAJE EPITAKSJI WARSTWA EPITAKSJALNA (KRZEMOWA) PODŁOŻE Si Al 2 O 3 Si(EPI)
6 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Jaki jest cel wytwarzania warstw epitaksjalnych? Si Si(EPI) Osadzana warstwa epitaksjalna może różnić się od podłoża własnościami elektrycznymi: 1.Typem przewodnictwa 2. Rezystywnością, 3.Czasem życia nośników
7 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TYPY STRUKTUR EPITAKSJALNYCH Si Si(EPI) ZŁĄCZE l-h (low-high) KRZEM TYPU n KRZEM TYPU n+
8 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TYPY STRUKTUR EPITAKSJALNYCH Si Si(EPI) ZŁĄCZE p-n KRZEM TYPU n KRZEM TYPU p
9 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TYPY STRUKTUR EPITAKSJALNYCH Al 2 O 3 Si(EPI) STRUKTURA SOI (Silicon On Insulator) KRZEM TYPU n
10 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA WYKORZYSTANIE EPITAKSJI W BUDOWIE STRUKTUR PP
11 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR BIPOLARNY
12 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA KRZEMOWY TRANZYSTOR BIPOLARNY p n+ Płytka krzemowa (Si) 300 m WARSTWA DYFUZYJNA
13 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA KRZEMOWY TRANZYSTOR BIPOLARNY p n+ n 300 m Płytka krzemowa (Si) WARSTWA EPITAKSJALNA 10 m
14 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA KRZEMOWY TRANZYSTOR BIPOLARNY p pp p n n n n+ 300 m 10 m Si Si(EPI)
15 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA KRZEMOWY TRANZYSTOR BIPOLARNY 300 m 10 m p pp p n n n n+ emiter kolektor baza n+ Si(EPI) Si
16 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET - GaAs
17 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET (GaAs) PÓŁIZOLACYJNY GaAs
18 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET (GaAs) PÓŁIZOLACYJNY GaAs NIEDOMIESZKOWANY GaAs 800nm
19 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET (GaAs) PÓŁIZOLACYJNY GaAs NIEDOMIESZKOWANY GaAs NIEDOMIESZKOWANY AlGaAs 100nm 6nm
20 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET (GaAs) PÓŁIZOLACYJNY GaAs NIEDOMIESZKOWANY GaAs NIEDOMIESZKOWANY AlGaAs n- GaAs 100nm 6nm
21 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET (GaAs) PÓŁIZOLACYJNY GaAs NIEDOMIESZKOWANY GaAs NIEDOMIESZKOWANY AlGaAs n- GaAs n+ GaAs 100nm 6nm
22 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA TRANZYSTOR MODFET (GaAs) PÓŁIZOLACYJNY GaAs NIEDOMIESZKOWANY GaAs NIEDOMIESZKOWANY AlGaAs n- GaAs n+ GaAs ŹRÓDŁODREN BRAMKA 100nm 800nm 6nm
23 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA LD-GaAs
24 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs
25 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs n AlGaAs
26 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs n AlGaAs GaAs
27 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs
28 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs
29 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ELEKTRODA
30 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ENERGIA [W] ODLEGŁOŚĆ [x] ELEKTRODA
31 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) ENERGIA [W] ODLEGŁOŚĆ [x] n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ELEKTRODA + + + - - -
32 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) - n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ENERGIA [W] ODLEGŁOŚĆ [x] ELEKTRODA + + + + - - -
33 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA DIODA LASEROWA ( LD-GaAs) - n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ENERGIA [W] ODLEGŁOŚĆ [x] ELEKTRODA + + + + - - - + - ŚWIATŁO
34 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA SPOSOBY REALIZACJI PROCESU EPITAKSJI
35 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) SPOSOBY REALIZACJI PROCESU EPITAKSJI EPITAKSJA Z FAZY CIEKŁEJ (Liquid Phase Epitaxy - LPE) EPITAKSJA Z FAZY GAZOWEJ (Vapor Phase Epitaxy - VPE) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH (Molekular Beem Epitaxy - MBE)
36 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA EPITAKSJA Z FAZY CIEKŁEJ - LPE
37 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z FAZY CIEKŁEJ - LPE + STAŁE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO PŁYNNE MEDIUM PODŁOŻE
38 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) + STAŁE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO PŁYNNE MEDIUM PODŁOŻE DYFUZJA I KONWEKCJA EPITAKSJA Z FAZY CIEKŁEJ - LPE
39 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) + STAŁE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO PŁYNNE MEDIUM PODŁOŻE EPITAKSJA Z FAZY CIEKŁEJ - LPE
40 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) + STAŁE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO PŁYNNE MEDIUM PODŁOŻE EPITAKSJA Z FAZY CIEKŁEJ - LPE
41 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA EPITAKSJA Z FAZY GAZOWEJ - VPE
42 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z FAZY GAZOWEJ - VPE + GAZOWE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO GAZOWE MEDIUM PODŁOŻE ŹRÓDŁO GAZOWE
43 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z FAZY GAZOWEJ - VPE + GAZOWE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO GAZOWE MEDIUM PODŁOŻE PŁYNNA DYNAMIKA I KONWEKCJA ŹRÓDŁO GAZOWE
44 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z FAZY GAZOWEJ - VPE + GAZOWE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO GAZOWE MEDIUM PODŁOŻE ŹRÓDŁO GAZOWE
45 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z FAZY GAZOWEJ - VPE + GAZOWE ŹRÓDŁO MATERIAŁU OSADZANEGO GAZOWE MEDIUM PODŁOŻE ŹRÓDŁO GAZOWE
46 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH - MBE
47 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH - MBE + ŹRÓDŁO WYPAROWYWANE PRÓŻNIAPODŁOŻE KOMORA PRÓŻNIOWA
48 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH - MBE + ŹRÓDŁO WYPAROWYWANE PRÓŻNIAPODŁOŻE KOMORA PRÓŻNIOWA TRANSPORT BALISTYCZNY
49 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH - MBE + ŹRÓDŁO WYPAROWYWANE PRÓŻNIAPODŁOŻE KOMORA PRÓŻNIOWA
50 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH - MBE + ŹRÓDŁO WYPAROWYWANE PRÓŻNIAPODŁOŻE KOMORA PRÓŻNIOWA
51 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PRÓŻNIOWE METODY WYTWARZANIA WARSTW EPITAKSJALNYCH
52 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PRÓŻNIOWE METODY WYTWARZANIA WARSTW EPITAKSJALNYCH Wytwarzanie warstw epitaksjalnych przy wykorzystaniu „metod fizycznych”: NAPAROWYWANIESUBLIMACJAROZPYLANIE KATODOWE
53 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PRÓŻNIOWE METODY WYTWARZANIA WARSTW EPITAKSJALNYCH EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH
54 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH +U -U 0 PODŁOŻE KRZEMOWE ROZPYLANY KRZEM
55 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH +U -U 0 WŁÓKNO GRZEJĄCE PODŁOŻE PODŁOŻE KRZEMOWE UCHWYT PODŁOŻA EKRAN ELEKTRO- STATYCZNY ROZPYLANY KRZEM EKRAN WŁÓKNO EMITUJĄCE WIĄZKĘ ELEKTRONÓW UCHWYT Z CHŁODZENIEM
56 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH +U -U 0 OGRZEWANIE PŁYTKI KRZEMOWEJ WIĄZKĄ ELEKTRONÓW
57 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH +U -U 0 OGRZEWANIE PŁYTKI KRZEMOWEJ WIĄZKĄ ELEKTRONÓW BOMBARDOWANIE WIĄZKĄ ELEKTRONOWĄ KRZEMU
58 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH +U -U 0 OGRZEWANIE PŁYTKI KRZEMOWEJ WIĄZKĄ ELEKTRONÓW BOMBARDOWANIE WIĄZKĄ ELEKTRONOWĄ KRZEMU FORMOWANIE STRUMIENIA ATOMÓW KRZEMU
59 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA PRÓŻNIOWA WARSTW KRZEMOWYCH +U -U 0 OGRZEWANIE PŁYTKI KRZEMOWEJ WIĄZKĄ ELEKTRONÓW BOMBARDOWANIE WIĄZKĄ ELEKTRONOWĄ KRZEMU FORMOWANIE STRUMIENIA ATOMÓW KRZEMU OSADZANIE WARSTWY EPITAKSJALNEJ
60 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PRÓŻNIOWE METODY WYTWARZANIA WARSTW EPITAKSJALNYCH EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH
61 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Epitaksja z wiązek molekularnych (Molecular Beam Epitaxy) jest procesem wzrostu związków półprzewodnikowych, zachodzącym w warunkach ultrawysokiej próżni
62 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Formowanie wiązki molekularnej KOMÓRKA EFUZYJNA KRIOSTAT GRZEJNIK TERMOPARA KOMÓRKA EFUZYJNA
63 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Formowanie wiązki molekularnej KOMÓRKA EFUZYJNA PRÓŻNIA
64 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Formowanie wiązki molekularnej KOMÓRKA EFUZYJNA PRÓŻNIA
65 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Formowanie wiązki molekularnej KOMÓRKA EFUZYJNA PRÓŻNIA
66 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Formowanie wiązki molekularnej KOMÓRKA EFUZYJNA PRÓŻNIA STRUMIEŃ MOLEKULARNY
67 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Wytworzenie struktury diody laserowej wymaga zastosowania pięciu wiązek molekularnych n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ELEKTRODA
68 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Wytworzenie struktury diody laserowej wymaga zastosowania pięciu wiązek molekularnych n GaAs n AlGaAs GaAs p AlGaAs p GaAs ELEKTRODA ŹRÓDŁO GALU ŹRÓDŁO ARSENU ŹRÓDŁO CYNKU (DOM.TYP P) ŹRÓDŁO ALUMINIUM ŹRÓDŁO SELENU (TYP N)
69 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Cynk Zn Gal Ga Arsen As Glin Al Selen Se
70 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl KOMORA PRÓŻNIOWA PODŁOŻE GaAS KOMÓRKI EFUZYJNE PRZESŁONY OKIENKO WIZJER PRÓŻNIA
71 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PRÓŻNIOWE METODY WYTWARZANIA WARSTW EPITAKSJALNYCH PRZEBIEG PROCESU
72 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl n GaAs
73 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl n AlGaAsn GaAs
74 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl GaAs n AlGaAs n GaAs
75 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl p AlGaAs GaAs n AlGaAs n GaAs
76 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl p GaAs p AlGaAs GaAs n AlGaAs n GaAs
77 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH As ZnSe GaAl p GaAs p AlGaAs GaAs n AlGaAs n GaAs
78 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI
79 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI As ZnSe GaAl KOMORA PRÓŻNIOWA STRUKTURA EPITAKSJALNA OKIENKO WIZJER PRÓŻNIA
80 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI As ZnSe GaAl KOMORA PRÓŻNIOWA STRUKTURA EPITAKSJALNA OKIENKO WIZJER PRÓŻNIA ŹRÓDLO WIĄZKI PRÓBKUJĄCEJ
81 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI As ZnSe GaAl KOMORA PRÓŻNIOWA STRUKTURA EPITAKSJALNA OKIENKO WIZJER PRÓŻNIA ŹRÓDŁO WIĄZKI PRÓBKUJĄCEJ ANALIZATOR
82 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY
83 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY ELEKTRONY
84 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY ELEKTRONY JONY
85 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY ELEKTRONY JONY
86 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY ELEKTRONY JONY FOTONY (PR.X, UV, WIDZ. IR
87 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY ELEKTRONY JONY FOTONY (PR.X, UV, WIDZ. IR CZĄSTKI NEUTR.
88 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) POMIARY – ANALIZA POWIERZCHNI BADANY MATERIAŁ FOTONY (PROM.X, UV, WIDZIALNE, IR) ELEKTRONY JONY ELEKTRONY JONY FOTONY (PR.X, UV, WIDZ. IR CZĄSTKI NEUTR. ELEKTRONY I JONY WTÓRNE
89 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) METODY ANALIZY POWIERZCHNI
90 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) METODY ANALIZY POWIERZCHNI ESCA – Electron Spectroscopy for Chemical Analysis SPEKTROSKOPIA ELEKTRON. DO ANALIZY CHEMICZNEJ ESCA PROM. X ANALIZA ENERGII EMITOWANYCH ELEKTRONÓW ELEKTRONY PRÓBKA Niskoenergetyczne promieniowan. X (linia K-alfa Al, E=1.487 keV) Elektrony pochłaniające energię są emitowane z charakterystyczną energią kinetyczną określoną poprzez różnicę pomiędzy energią fotonu a energią wiązania Inormacja 1-10 warstw atomowych
91 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) METODY ANALIZY POWIERZCHNI AES – Auger Electron Spectroscopy SPEKTROSKOPIA ELEKTRON. AUGERA AES ELEKTRONY ANALIZA ENERGII EMITOWANYCH ELEKTRONÓW ELEKTRONY PRÓBKA Wybijanie elektronów z wew. powłok w atomie przy wykorzystaniu energii wiązki elektronowej E>10 keV Emisja elektronów „Augera” o energii charakterystycznej dla przejść elektronów w atomie pomiędzy poziomami
92 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) METODY ANALIZY POWIERZCHNI SIMS – Secondary-Ion Mass Spectrometery SPEKTROSKOPIA MAS JONÓW WTÓRNYCH SIMS JONY ANALIZA ENERGII EMITOWANYCH JONÓW JONY „WTÓRNE” PRÓBKA Bombardowanie pow. próbki wiązką jonów (Argon, Cez, Tlen o energii E=(0.5-5)keV Emitowane jony „wtórne” z próbki są analizowane w spektrometrze masowym
93 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) METODY ANALIZY POWIERZCHNI RBS – Rutherford Backscattering Spectrometery RUTHERFORDOWSKA SPEKTROM. JONÓW ROZPR. RBS JONY HELU (MeV) ANALIZA ENERGII EMITOWANYCH JONÓW JONY PRÓBKA Bombardowanie pow. próbki wiązką jonów Helu o energii E=(1-3)MeV Jony helu w wyniku zderzeń z atomami badanego ciała wytracają energię. Wytracona energia jest charakterystyczna dla danego typu atomów Profil w zakresie (0.5-3) m
94 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) METODY ANALIZY POWIERZCHNI LIMS – Laser Ionization Mass Spectrometery SPEKTROSKOPIA MASOWA PRZY JONIZACJI LASER. LIMS FOTONY (LASER) ANALIZA MASY DESORB. LUB WYPAROW. JONÓW JONY PRÓBKA Powierzchnia próbki jest oświetlana światłem laserowym Z powierzchni próbki desorbowane są jony
95 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH APARATURA DO WYTWARZANIA HETEROSTRUKTUR KRZEMOGERMANU
96 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH ŹRÓDŁO DOMIESZKI BP SiGe ŹRÓDŁO DOMIESZKI ŹRÓDŁO KRZEMU ŹRÓDŁO GERMANU EMITER ELEKTRONÓW GRZEJNIK GRAFITOWY PODŁOŻE KRZEMOWE PRÓŻNIA
97 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH PRZEBIEG PROCESU
98 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH BP SiGe Rozgrzewanie podłoża
99 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH BP SiGe Emisja elektronów – rozgrzewanie Si, Ge
100 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH BP SiGe Emisja wiązek molekularnych - Si, Ge
101 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH BP SiGe Domieszkowanie borem - B, (SiGe – typ p)
102 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH BP SiGe Domieszkowanie fosforem - P, (SiGe – typ n)
103 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH BP SiGe Studzenie–zapowietrzanie–otwarcie komory roboczej CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE
104 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) EPITAKSJA Z WIĄZEK MOLEKULARNYCH Możliwości MBE 200 mm Jednorodność grubości wytwarzanych warstw epitaksjalnych jest lepsza niż ±1.5%