191
Ciekły roztwór wzbogaca się w Ga, co prowadzi do obniżenia temperatury i bardziej intensywnego wydzielania się nowych ilości GaAs, aż do chwili gdy roztwór składać się będzie prawie wyłącznie z Ga.
Najważniejszym zastosowaniem techniki wzrostu z roztworów jest wytwarzanie cienkich warstw monokrystalicznych na powierzchni materiału monokrystalicznego, zwanego podłożem. Warstwa taka nazywa się warstwą epitaksjalną. Podłoże może być z tego samego materiału co warstwa lub z innego materiału o zbliżonej strukturze sieci - pełni ono rolę zarodka monokrystalizacji.
Zaletą wzrostu epitaksjalnego jest możliwość otrzymywania monokryształów z czystego materiału w temperaturze dużo niższej od punktu topnienia materiału półprzewodnikowego. Kolejną zaletą jest możliwość wytwarzania warstw jednego półprzewodnika na powierzchni drugiego.
3.60. Warstwy monokrystaliczne mogą być również osadzane na podłożu z fazy gazowej materiału półprzewodnikowego lub z mieszaniny gazowej zawierającej półprzewodnik. Wytworzenie warstwy epitaksjalnej na podłożu jest stosunkowo prostą metodą uzyskania ostrego oddzielenia różnie domieszkowanych obszarów podłoża i warstwy. Krzemowe układy scalone są zazwyczaj wytwarzane na warstwach epitaksjalnych, osadzanych metodą epitaksji gazowej na płytki Si. Najczęściej stosowaną
rura kwarcowa cewka w.cz.
Rys. 3.60-1. Schemat stanowiska do osadzania warstw epitaksjalnych
metodą osadzania na podłożu krzemowym atomów Si jest ich uwalnianie w wysokiej temperaturze ze związków chemicznych. Przykładem może być reakcja gazowego czterochlorku krzemu z wodorem, w której uwalniane atomy Si osadzają się na powierzchni nagrzanego kryształu, tworząc warstwę epitaksjalną
SiCl4 + 2H2 - Si + 4HC1
Do mieszaniny gazowej dodaje się odpowiednich domieszek również w postaci gazowej. Schemat stanowiska do epitaksji z fazy gazowej przedstawiono na rys. 3.60-1.