层错可以起源于外延层的内部,但绝大多数是从衬底与外延层的交界面开始的。硅品体MAX202CPE是金刚石型结构,以沿(111〉晶向生长的外延层为例来看堆积层错产生的具体过程。沿〈111〉晶向,原子排列秩序为AA′BB′C1C′…,即由双层原子面堆积而成,完整的外延层也应如此。但是,在外延生长过程中,囚为各种原冈使某一个晶格格点上的原子堆积秩序发生错乱,在这个原子之上的原子,又以错乱原子为序,按正常排列秩序堆积下去。由于晶体中的缺陷是非稳定状态,原子能量较高。因此,在同一个晶面上不太可能形成许多错配的晶核。随着外延生长,错配的晶核只能在倾斜的(111)面上依靠位错,不断发展下去直到表面,成为一个倒置的四面体。例如,当衬底表面为Λ原子面,按正常次序,上面应该生κⅣ B双层原子面。由于某种原因,使排列秩序发生错乱,结果上面生长的是B′-C双层原子面,再往上则是C′ A面……以此为序按正常规律排列下去,直到外延层表面而形成层错。

    外延层    层错是最容易检测的缺陷,利用化学腐蚀方法衬底   便可以显示层错的图形,再利用金相显微系统观察其在外延表面的分布和形状。外延层生长方向不同,在表面上所显露的缺陷图形也不同。图⒊22所示是d11〉硅外延表面三种典型的层错图形。当两个图⒊22 (11D硅外延表面三种典型层错图形 或多个层错相遇时能会构成更为复杂的图形。 从外延缺陷分析可得出,衬底质量特别是衬底表面质量直接影响外延层晶格缺陷密度,外延过程中对衬底的清洗、表面的腐蚀、生长室的清洁情况、源材料的纯度.以及艺条件等都会对外延层晶格完整性带来影响。