三五族化合物磊晶技術
- 洪綺君
就磊晶片之製程技術來看,砷化鎵(GaAs)屬於化合物半導體,在化合物半導體元件製作上,主要的磊晶長成方式有四種:液相沈積(LPE)、氣相磊晶(VPE)、分子束磊晶(MBE)及有機金屬氣相磊晶(MOCVD)。目前市場上多用MOCVD技術生產HBT,而MBE則用於MESFET及pHEMT上。
MBE採用真空蒸餾方式進行磊晶生長,蒸發的分子以極高熱速率,直線前進到磊晶基板上,再以快門阻隔的方式,控制蒸發分子束,獲得超陡介面。由於MBE成長過程精確度高,可達到單原子層,較容易長成超結晶格子結構,並掌控極為精確的組成變化。例如應用於光通訊市場的磷化銦(InP),採用MBE技術再磊晶薄度控制上遠優於MOCVD。
隨著光通訊需求增溫,相關化合物特性研究發現,InP再較低的反射率下,表現效果較砷化鎵更好,且InP的通訊晶片之傳輸速度已超越其他射頻通訊材料,成為高速光纖網路及儀器設備射頻元件主流。此外,InSb具有最高反射率與最好的質量特性,已經成為下一代太陽能與紅外線探測器之主力材料。
在此前提下,英特磊具備三五族化合物族群開發能力,將有助於鞏固其市場地位,目前除提供砷化鎵、磷化銦及銻化鎵(GaSb)基底的磊晶片,亦持續研究其他化合物半導體材質,如:1)大直徑銻化鎵、銻化銦(InSb)晶體,用於製成4~6英吋(100~150mm)基板;2)上達28G高速面射型雷射磊晶片(VCSEL),用於資料傳輸;3)MBE技術成長三五族多重接面聚光型太陽能電池(CPV)。(洪綺君)