液相外延是在固体衬底表面从过冷饱和溶液中析出囤相物质生长半导体单晶薄膜的方法。H9TP32A8JDBCPR-KGM最早由Nclson在1963年发明并用于GaAs单晶薄膜的外延生长。液相外延生长的基础 溶质在液态溶剂中的溶解度随着温度的降低而减少,那么饱和溶液在冷却时溶质会析出。当衬底与饱和溶液接触时,溶质可在衬底上沉积生长,外延层的组分(包括掺杂)由相图来决定。整个外延薄膜的结晶生长过程是一个非平衡的热力学过程,溶液中溶质的过饱和度是溶质成核、生长的驱动力。液相外延技术已广泛用于生长G泱s、GaAlAs、G护、InP和GaInAsP等半导体材料,制作发光二极管、激光工极管和太阳能电池等。按照冷却方式的不同,液相外延生长分为稳态生长和瞬态生长。

   稳态外延生长液成为温度梯度外延生长,由高温的源晶片和较低温度的衬底分别处于液态饱和溶液的两端,两者之间形成温度梯度差,如图5-13所示。由于溶解度随着温度的下降而减少,溶质As在衬底表面逐渐沉积生长,而在溶液中则从源晶片端到衬底端形成浓度梯度。源晶片的溶解和衬底上外延薄膜的生长速率相同,溶液内溶质的浓度梯度则是溶质从源晶片到衬底表面的驱动力。溶液中的对流容易引起溶质浓度梯度的变化,导致外延层厚度不均匀,这是稳态液相外延生长技术最大的不足之处。瞬态液相外延生长用于制备0.1um到几微米的薄外延层,厚度比稳态法均匀。溶液冷却的方式包括:平衡冷却、分步冷却、过冷法和两相溶液冷却法。瞬态生长过程在外延薄膜生长前衬底与饱和溶液不进行接触,将系统加热到高于与溶液初始组成对应的液相线温度rl,然后衬底与饱和溶液接触并开始冷却。