एलपीई उपकरण

अर्धचालक उपकरण निर्माण के क्षेत्र में, उच्च गुणवत्ता और विश्वसनीय उपकरण प्राप्त करने के लिए क्रिस्टल विकास का सटीक नियंत्रण सर्वोपरि है। एक तकनीक जिसने इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है वह है लिक्विड-फेज एपिटैक्सी (एलपीई)।

एलपीई के मौलिक सिद्धांत:

एपिटैक्सी, सामान्य तौर पर, एक समान जाली संरचना वाले सब्सट्रेट पर क्रिस्टलीय परत के विकास को संदर्भित करता है। एलपीई, एक उल्लेखनीय एपिटैक्सियल तकनीक, जिसमें उगाई जाने वाली सामग्री के सुपरसैचुरेटेड समाधान का उपयोग शामिल है। सब्सट्रेट, आमतौर पर एकल क्रिस्टलीय, को एक विशिष्ट अवधि के लिए इस समाधान के संपर्क में लाया जाता है। जब सब्सट्रेट के जाली स्थिरांक और उगाई जाने वाली सामग्री का बारीकी से मिलान किया जाता है, तो सामग्री क्रिस्टलीय गुणवत्ता बनाए रखते हुए सब्सट्रेट पर अवक्षेपित हो जाती है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक जाली-मिलान एपिटैक्सियल परत का निर्माण होता है।

एलपीई उपकरण:

एलपीई के लिए कई प्रकार के विकास उपकरण विकसित किए गए हैं, जिनमें से प्रत्येक विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए अद्वितीय लाभ प्रदान करता है:

टिपिंग फर्नेस:

सब्सट्रेट को क्वार्ट्ज ट्यूब के अंदर ग्रेफाइट नाव के एक छोर पर रखा गया है।

समाधान ग्रेफाइट नाव के दूसरे छोर पर स्थित है।

नाव से जुड़ा एक थर्मोकपल भट्टी के तापमान को नियंत्रित करता है।

सिस्टम के माध्यम से हाइड्रोजन का प्रवाह ऑक्सीकरण को रोकता है।

घोल को सब्सट्रेट के संपर्क में लाने के लिए भट्ठी को धीरे-धीरे झुकाया जाता है।

वांछित तापमान तक पहुंचने और एपिटैक्सियल परत बढ़ने के बाद, भट्टी को उसकी मूल स्थिति में वापस कर दिया जाता है।

लंबवत भट्टी:

इस विन्यास में, सब्सट्रेट को घोल में डुबोया जाता है।

यह विधि टिपिंग भट्टी के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण प्रदान करती है, जिससे सब्सट्रेट और समाधान के बीच आवश्यक संपर्क प्राप्त होता है।

मल्टीबिन फर्नेस:

इस उपकरण में एकाधिक समाधान क्रमिक डिब्बे में रखे जाते हैं।

सब्सट्रेट को विभिन्न समाधानों के संपर्क में लाया जा सकता है, जिससे कई एपिटैक्सियल परतों की क्रमिक वृद्धि हो सकती है।

इस प्रकार की भट्ठी का उपयोग लेजर उपकरणों के लिए आवश्यक जटिल संरचनाओं के निर्माण के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है।

एलपीई के अनुप्रयोग:

1963 में अपने प्रारंभिक प्रदर्शन के बाद से, एलपीई को विभिन्न III-V यौगिक अर्धचालक उपकरणों के निर्माण में सफलतापूर्वक नियोजित किया गया है। इनमें इंजेक्शन लेजर, प्रकाश उत्सर्जक डायोड, फोटोडिटेक्टर, सौर सेल, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर शामिल हैं। इसकी बहुमुखी प्रतिभा और उच्च-गुणवत्ता, जाली-मिलान एपिटैक्सियल परतों का उत्पादन करने की क्षमता एलपीई को उन्नत अर्धचालक प्रौद्योगिकियों के विकास में आधारशिला बनाती है।

लिक्विड-फ़ेज़ एपिटैक्सी सेमीकंडक्टर डिवाइस निर्माण में आवश्यक सरलता और सटीकता के प्रमाण के रूप में खड़ा है। क्रिस्टलीय विकास के सिद्धांतों को समझकर और एलपीई उपकरण की क्षमताओं का उपयोग करके, शोधकर्ता और इंजीनियर दूरसंचार से लेकर नवीकरणीय ऊर्जा तक के अनुप्रयोगों के साथ परिष्कृत अर्धचालक उपकरण बनाने में सक्षम हुए हैं। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, एलपीई सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी के भविष्य को आकार देने वाली तकनीकों के शस्त्रागार में एक महत्वपूर्ण उपकरण बना हुआ है।

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