什么是外延(Epitaxial)？

半导体和计算机电路通常是用晶体材料制造的。一种叫做外延的方法可以用来在同样由晶体构成的衬底上沉积一层晶体材料。这种沉积过程被称为外延生长，因为晶体通常是在衬底上形成的。硅通常用于半导体，在一种叫做同外延的过程中，这意味着沉积材料和目标材料是相同的。外延层通常是通过一种称为化学气相沉积的制造工艺产生的。外延可用于在同样由晶体构成的衬底上沉积一层晶体材料。硅通常是电性的导电的，通常是计算机芯片所选用的材料。制造商经常在一个叫做掺杂的过程中对其进行修改以改变电性能。可以在纯硅中添加额外的材料来实现这一点。外延层可以轻掺杂，并将其放置在掺杂量更大的衬底上。成品器件通常能够在与较慢芯片相同的电流下以更快的速度运行。外延硅也可用于管理掺杂过程和调整材料浓度。在另一层上生长一层通常会产生两层的器件电气上不同的成分。在某些情况下，一层可以是无氧的，也可以设计成完全过滤碳分子。通常，使用外延反应器来沉积这些层。气体通常注入反应器室，这些气体通常与碳化硅反应，然后形成外延层，而生长速度可以用载气来控制在石英反应室中还可以放置一个阴极，以物理方式支撑硅片，并在处理系统中均匀地分配热量。通常包含晶体层的设备包括太阳能电池，以及交流（AC）到直流（DC）转换器。该过程通常用于电子产品，但是它还被整合到生物、科学、工程和化学应用中。另一种可以使用这种概念的材料是外延石墨烯。一层碳原子通常排列成二维蜂窝状，类似于石墨，在21世纪初，外延石墨烯是在碳纳米管的基础上发展起来的。研究人员通常认为它是微电子器件和小型电路中硅树脂的未来替代品。这种物质的生长过程通常是类似于硅元件的制造。