Saturday , October 23 2021

Explain Chemical Vapor Deposition(CVD)

Explain Chemical Vapor Deposition(CVD)

 

Question: Explain Chemical Vapor Deposition(CVD) or Vapor phase epitaxy(VPE)?

 

Solution:

CVD is used for the deposition of layers that may be polycrystalline or amorphous and VPE is used for the deposition of single-crystal epitaxial layer.

VPE is a particularly important source of semiconductor material for use in devices. VPE ensures the better purity and crystal perfection than other methods.

Epitaxial layers are generally grown on Si substrates by the controlled deposition of Si atoms onto the surface from a chemical vapor containing Si. In one method, a gas of silicon tetrachloride (SiCl4) reacts with hydrogen (H2) to give Si and HCl.

SiCl4 + H2 → Si + 4HCl

If this reaction occurs at the surface of a heated crystal, the Si atoms released in the reaction can be deposited as an epitaxial layer. HCI remains gaseous at the reaction temperature and does not affect the growing crystal.

The VPE requires a chamber into which the gases can be introduced and a heating method for heating the Si wafers. The chamber is called reaction chamber or simply reactor as chemical reactions take place in the chamber.

H2 gas is passed through a heated vessel in which SiCl4 is evaporated; then the two gases are introduced into the reaction chamber over the substrate crystal, along with other gases containing the desired doping impurities.

The Si Wafer is placed on a graphite susceptor that can be heated to the reaction temperature with an Rf heating coil. In this method, a number of Si wafers may have epitaxial layers simultaneously with controlled impurity concentrations.

 

Explain Chemical Vapor Deposition(CVD) or Vapor phase epitaxy(VPE)?

কেমিক্যাল ভ্যাপর ডিপোজিশন(CVD) বা ভ্যাপর ফেজ এপিট্যাক্সি(VPE) ব্যাখ্যা কর?

 

CVD পলিক্রিস্টালিন বা নিরাকার স্তর জমা করার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং VPE একক-স্ফটিক এপিটেক্সিয়াল স্তর জমা করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

VPE ডিভাইসগুলিতে ব্যবহারের জন্য অর্ধপরিবাহী উপাদানের একটি বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ উৎস। VPE অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায় বেশি বিশুদ্ধতা এবং স্ফটিকের পরিপূর্ণতা নিশ্চিত করে।

এপিটেক্সিয়াল স্তরগুলি সাধারণত Si সম্মৃদ্ধ একটি রাসায়নিক বাষ্প থেকে সারফেসে Si পরমাণুর নিয়ন্ত্রিত ডিপোজিশন দ্বারা Si সাবস্ট্রেটে তৈরী হয়।একটি পদ্ধতিতে, সিলিকন টেট্রাক্লোরাইড (SiCl4) এর একটি গ্যাস হাইড্রোজেন (H2) এর সাথে বিক্রিয়া করে Si এবং HCl প্রদান করে।

SiCl4 + H2 → Si + 4HCl

যদি এই বিক্রিয়াটি উত্তপ্ত স্ফটিকের পৃষ্ঠে ঘটে, বিক্রিয়ায় মুক্তি পাওয়া Si পরমাণুগুলি একটি এপিটেক্সিয়াল স্তর হিসাবে জমা হতে পারে। HCI বিক্রিয়া তাপমাত্রায় বায়বীয় থাকে এবং ক্রমবর্ধমান স্ফটিককে প্রভাবিত করে না।

VPE- এর জন্য প্রয়োজন একটি চেম্বার যেখানে গ্যাস প্রবর্তন করা যায় এবং Si ওয়েফার গরম করার জন্য গরম করার পদ্ধতি। চেম্বারে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে বলে চেম্বারটিকে রিঅ্যাকশন চেম্বার বা সহজভাবে চুল্লি বলা হয়।

H2 গ্যাস একটি উত্তপ্ত পাত্রের মধ্য দিয়ে যায় যার মধ্যে SiCl4 বাষ্পীভূত হয়; তারপর গ্যাস দুটি সাবস্ট্রেট স্ফটিকের উপর দিয়ে রিঅ্যাকশন চেম্বারে প্রবেশ করানো হয়,নির্দিষ্ট ডোপিং ইমপিউরিটিযুক্ত অন্যান্য গ্যাসের সাথে।

Si ওয়েফার একটি গ্রাফাইট সসেপ্টারে স্থাপন করা হয় যা একটি Rf হিটিং কয়েল দিয়ে বিক্রিয়া তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। এই পদ্ধতিতে, নিয়ন্ত্রিত ইমপিউরিটির ঘনত্বের সাথে একসঙ্গে বেশ কয়েকটি Si ওয়েফারের এপিটেক্সিয়াল স্তর থাকতে পারে।

Explain Chemical Vapor Deposition(CVD) or Vapor phase epitaxy(VPE)

Read:What is epitaxial growth and epitaxy?

Check Also

Explain body effects in MOS transistor

Explain body effects in MOS transistor?

Explain body effects in MOS transistor?   body effects in MOS transistor Normally, we considered …