根据衬底下同,可分为同质外延和异质外延法两种。根据生长体系
状态的不同、外延法又可分为气相外延法、液相外延法、熔融外延法等。
外延法常用于薄膜生长。在外延生长中,衬底的选择是至关重要的,除了与被沉积晶体存在晶格匹配外,衬底表面必须清洁,没有机械损伤和粗大的杂质堆积,否则会影响外延膜的生长和质量。沉积速率和气氛也影响外延膜的质量。该法常用于电子仪器、磁性记忆装置和集成光学等方面的工作元件的制作,并日益发挥着重要的作用。
在半导体科学技术的发展中,气相外延发挥了重要作用,典型代表是Si气相外延和GaAs以及固溶体气相外延。Si气相外延是以高纯氢气作为输运和还原气体,在化学反应后生成Si原子并沉积在衬底上,生长出晶体取向与衬底相同的Si单晶外延层,该技术已广泛用于Si半导体器件和集成电路的工业化生产。GaAs气相外延通常有两种方法:氯化物法和氢化物法,该技术工艺设备简单、生长的GaAs纯度高、电学特性好,已广泛的应用于霍尔器件、耿氏二极管、场效应晶体管等微波器件中。
工业生产常用的气相外延工艺有:
四氯化硅(锗)外延,硅(锗)烷外延、三氯氢硅及
二氯二氢硅等(二氯二氢硅具有淀积温度低,沉积速度快,淀积成膜均匀等优点)外延等。