氣相外延

在半導體科學技術的發展中，氣相外延發揮了重要作用，典型代表是Si氣相外延和GaAs以及固溶體氣相外延。Si氣相外延是以高純氫氣作為輸運和還原氣體，在化學反應後生成Si原子並沉積在襯底上，生長出晶體取向與襯底相同的Si單晶外延層，該技術已廣泛用於Si半導體器件和集成電路的工業化生產。GaAs氣相外延通常有兩種方法：氯化物法和氫化物法，該技術工藝設備簡單、生長的GaAs純度高、電學特性好，已廣泛的應用於霍爾器件、耿氏二極管、場效應晶體管等微波器件中。

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在氣相狀態下，將半導體材料澱積在單晶片上，使它沿着單晶片的結晶軸方向生長出一層厚度和電阻率合乎要求的單晶層，這一工藝稱為氣相外延。

其特點有（1）外延生長温度高，生長時間長，因而可以製造較厚的外延層；（2）在外延過程中可以任意改變雜質的濃度和導電類型。

工業生產常用的氣相外延工藝有：四氯化硅（鍺）外延，硅（鍺）烷外延、三氯氫硅及二氯二氫硅等（二氯二氫硅具有澱積温度低，沉積速度快，澱積成膜均勻等優點）外延等。

常見的硅氣相外延的概念、原理：用硅的氣態化合物（如：SiCl4、SiH4）在加熱的硅襯底表面與氫氣發生化學反應或自身發生熱分解，還原成硅，並以單晶形式澱積在硅襯底表面。

圖1 為一個簡單的VPE系統，腔體內的基座由外部線圈中的RF電源感應加熱。