エピタキシャル技術(読み)エピタキシャルぎじゅつ(英語表記)epitaxial technique

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

エピタキシャル技術
エピタキシャルぎじゅつ
epitaxial technique

単結晶基板上にその結晶と同一方位をもつ単結晶を成長させる技術のこと。成長層が基板結晶と同一材料の場合をホモエピタキシャル成長 homo-epitaxial growth ,異種材料の場合をヘテロエピタキシャル成長 hetero-epitaxial growthと呼び区別している。エピタキシャル成長技術は特に半導体デバイス製作にとって不可欠の重要な技術である。成長方法には多くの種類があるが,目的とする結晶ならびにデバイス製作に最適の方法がとられる。このなかで応用上特に重要な方法は,気相エピタキシャル法における化学的熱分解法や化学蒸着法 (chemical vapor deposition法,CVD法と略称) ,あるいは液相エピタキシャル法における溶液再結晶化法 (solution regrowth法) である。前者はシラン SiH4 や四塩化シリコン SiCl4 などの気体を熱分解あるいは還元させて基板単結晶上にシリコン単結晶層を成長させるもので,シリコン集積回路製作における基本的な技術となっている。また後者は適当な溶媒に目的とする物質を溶質として溶解させ,温度を降下させて飽和溶解度の差に相当する溶質を基板上に析出させる方法であり,特に III-V族化合物半導体を用いた半導体レーザーその他の製作技術として重要である。また最近の新しいエピタキシャル技術として分子線エピタクシーmolecular beam epitaxy (MBEと略称) や有機金属化合物を用いる MOCVD法 (metal organic CVD法) などが開発され,これらの技術を用いて特に混晶を含む化合物半導体の各種デバイスが研究されている。

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