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Croissance épitaxiale

Vérifiez la définition de la croissance épitaxiale, l'homoépitaxie et l'hétéroépitaxie, le désaccord de maille, ainsi que la MOCVD et la MBE avec des QCM.

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Croissance épitaxiale : points clés

La croissance épitaxiale est une technique qui fait croître une couche mince monocristalline sur un substrat monocristallin, avec la même orientation cristalline que le substrat. Comme elle permet d'obtenir des couches à concentration d'impuretés précisément contrôlée, elle est utilisée pour les composants de puissance, les composants bipolaires et les composants en semi-conducteurs composés.

Faire croître le même matériau que le substrat relève de l'homoépitaxie, un matériau différent de l'hétéroépitaxie. En hétéroépitaxie, il faut tenir compte des défauts dus à la différence de paramètre de maille (désaccord de maille).

Toutes les questions sur Croissance épitaxiale (50)
  1. Quelle est la définition de la croissance épitaxiale ?
  2. Quel est un exemple de croissance hétéroépitaxiale ?
  3. À quoi sert principalement la MOCVD (épitaxie en phase vapeur aux organométalliques) ?
  4. Quel problème survient facilement lorsque la différence de paramètre de maille entre le substrat et la couche (désaccord de maille) est importante ?
  5. Quelle est la caractéristique de la MBE (épitaxie par jets moléculaires) ?
  6. Quels gaz sont utilisés comme précurseurs pour la croissance épitaxiale du silicium ?
  7. Quelle est la définition de la croissance épitaxiale sélective ?
  8. Comment appelle-t-on le phénomène par lequel des impuretés provenant notamment du substrat sont incorporées dans la couche en croissance via la phase gazeuse pendant l'épitaxie ?
  9. Quel est l'avantage d'une plaquette dans laquelle une couche épitaxiale de type p faiblement dopée est déposée sur un substrat p+ (plaquette épitaxiée p/p+) ?
  10. Quelle est la définition de l'épaisseur critique en croissance hétéroépitaxiale ?
  11. Quel est l'objectif principal du chauffage de la plaquette sous hydrogène à haute température juste avant la croissance épitaxiale du silicium ?
  12. Pourquoi la couche épitaxiale est-elle importante dans la fabrication des composants de puissance SiC ?
  13. En croissance épitaxiale par CVD, la vitesse de croissance dépend fortement de la température dans le domaine des températures relativement basses. Pourquoi ?
  14. Quel défaut cristallin typique des couches épitaxiales correspond à une perturbation de l'ordre d'empilement des plans atomiques ?
  15. Comment appelle-t-on la technique, utilisée notamment pour le GaN, qui réduit les dislocations en faisant croître le cristal à partir des ouvertures d'un masque puis latéralement au-dessus du masque ?
  16. Quelle méthode fait croître un cristal sur un substrat par précipitation à partir d'une solution métallique fondue ou analogue ?
  17. Quelle valeur est la plus proche de la température de croissance usuelle de l'épitaxie du silicium à partir de trichlorosilane ?
  18. Lorsqu'une fine couche de silicium croît par épitaxie sur une couche de SiGe relaxée de plus grand paramètre de maille, quelle contrainte apparaît dans la couche de silicium ?
  19. Quels sont les principaux paramètres contrôlés pour la qualité d'une plaquette épitaxiée ?
  20. Pourquoi utilise-t-on en épitaxie du SiC un substrat incliné de quelques degrés par rapport à l'axe cristallin (avec angle de désorientation) ?
  21. Quel est l'un des avantages de la croissance épitaxiale du silicium à basse pression ?
  22. Quelle méthode mesure l'épaisseur d'une couche épitaxiale faiblement dopée sur un substrat fortement dopé en exploitant l'interférence de la lumière infrarouge ?
  23. Quel est le principal enjeu de la croissance de GaN sur substrat Si ?
  24. Comment appelle-t-on l'ajout de dopants simultanément à la croissance, en injectant un gaz dopant pendant l'épitaxie ?
  25. Comment appelle-t-on une structure périodique formée par l'empilement alterné de couches de matériaux différents, chacune d'épaisseur de quelques nm ?
  26. Quelle technique est utilisée pour former la couche de base d'un HBT SiGe ?
  27. Quel avantage présente l'ajout de dopants pendant la croissance épitaxiale par rapport à la diffusion thermique ?
  28. Pourquoi les procédés CMOS avancés exigent-ils d'abaisser la température de croissance épitaxiale du silicium et du SiGe ?
  29. Quel polytype est principalement utilisé pour les composants de puissance SiC ?
  30. Quelle technique de MBE observe in situ la croissance en dirigeant un faisceau d'électrons sous incidence rasante sur la surface et en analysant le diagramme de diffraction ?
  31. Quelle est l'origine du mot « épitaxie » (epitaxy) ?
  32. Quelle est la plage d'épaisseur usuelle de la couche épitaxiale des plaquettes de silicium épitaxiées pour LSI et composants de puissance ?
  33. Quel est le rôle principal de l'hydrogène (H2) injecté en grande quantité avec le gaz précurseur lors de la croissance épitaxiale du silicium ?
  34. Quelle méthode est utilisée pour faire croître rapidement des couches épaisses de GaN afin de fabriquer des substrats GaN autoportants ?
  35. Quel ordre de grandeur est le plus proche de la densité de dislocations traversantes atteignant la surface dans du GaN crû sur substrat saphir ?
  36. Quel est l'objectif principal d'une couche fortement dopée (couche enterrée) placée sous la couche épitaxiale, notamment dans les transistors bipolaires ?
  37. Quelle valeur est la plus proche de la température de croissance usuelle de l'épitaxie du SiC (CVD) ?
  38. Quel type de réacteur domine pour la croissance épitaxiale du silicium sur plaquettes de 300 mm ?
  39. Lors de l'hétéroépitaxie de matériaux de paramètres de maille très différents, quel est l'objectif de la « couche tampon graduelle », couche intermédiaire de composition progressivement variable ?
  40. Dans la courbe de balancement (rocking curve) de diffraction des rayons X utilisée pour évaluer la qualité cristalline d'une couche épitaxiale, que signifie une faible largeur à mi-hauteur du pic ?
  41. Que signifie le « rapport V/III », paramètre contrôlé lors de la croissance de GaN par MOCVD ?
  42. Lors de la croissance à haute température d'une couche épitaxiale faiblement dopée sur un substrat fortement dopé, comment appelle-t-on le phénomène par lequel les dopants du substrat migrent par diffusion à l'état solide vers la couche épitaxiale, adoucissant la transition de concentration à l'interface ?
  43. Quelle technique, développée par Isamu Akasaki, Hiroshi Amano et leurs collaborateurs pour faire croître du GaN de haute qualité sur saphir, consiste à déposer d'abord une fine couche à basse température avant de faire croître le GaN à haute température ?
  44. Quel mode de croissance, observé dans les systèmes à désaccord de maille, commence par une croissance couche par couche sur quelques couches atomiques puis passe à une croissance en îlots lorsque la contrainte s'accumule ? Il est aussi utilisé pour fabriquer des boîtes quantiques.
  45. Lors de la croissance épitaxiale de silicium sur un substrat comportant des motifs (couches enterrées, etc.), comment appelle-t-on le phénomène par lequel les marches apparaissant en surface sont décalées par rapport au motif sous-jacent ou déformées ?
  46. Quel est l'objectif principal de l'incorporation par épitaxie de Si:C, silicium additionné d'un peu de carbone, dans les sources/drains des nMOS ?
  47. Quelle technique au stade de la recherche fait croître un cristal sur un substrat recouvert d'un matériau 2D comme le graphène, de sorte que la couche crûe puisse être décollée et le substrat réutilisé ?
  48. Dans une structure épitaxiale pour HEMT GaN, quel est l'objectif principal de l'ajout de carbone ou de fer dans la couche tampon GaN sous le canal ?
  49. Lors de la croissance d'un semi-conducteur composé polaire comme le GaAs sur un substrat de silicium non polaire, comment appelle-t-on la frontière entre domaines où l'arrangement Ga/As est inversé ?
  50. Comment appelle-t-on, en épitaxie du SiC, le phénomène par lequel plusieurs marches atomiques de surface se regroupent en grandes marches, rendant la surface rugueuse ?

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