Epitaxie

Epitaxie ist eine Form des Kristallwachstums, die beim Aufwachsen von Kristallen auf kristallinen Substraten auftreten kann – mindestens eine kristallographische Orientierung des wachsenden Kristalls (der wachsenden Kristalle) muss dazu einer Orientierung des kristallinen Substrates entsprechen.

In natürlichen Epitaxie-Prozessen wachsen mehrere kleine Kristalle in räumlicher Entfernung voneinander auf einem großen Kristall. In technischen Prozessen sind die aufwachsenden Kristalle meist nicht räumlich voneinander getrennt, sondern bilden eine ununterbrochene Schicht. Beispiel: Die chemische Gasphasenepitaxie von Siliciumschichten.

Einkristalline Siliciumschichten auf Siliciumsubstraten können mithilfe der chemischen Gasphasenepitaxie hergestellt werden; Dabei wird das Substrat in einer Vakuumkammer auf 600 °C bis 1200 °C erhitzt. Für die Abscheidung werden gasförmige Siliciumverbindungen in Verbindung mit Wasserstoff eingebracht, die sich in Substratnähe thermisch zersetzen. Die „frei gewordenen“ Siliciumatome lagern sich zufällig verteilt auf der Substratoberfläche an und bilden Kristallisationskeime. An diesen Keimen findet anschließend das weitere Schichtwachstum aus energetischen Gründen in lateraler Richtung statt, bis die Ebene aufgefüllt ist, danach beginnt das Wachstum in der nächsten Ebene. Durch Zugabe einer gasförmigen Bor- bzw. von Phosphor- oder Arsenverbindungen können p-leitende, bzw. n-leitende Siliciumschichten erzeugt werden.

Quelle: de.wikipedia.org/Epitaxie