由氣、液、固三種物質狀態組合，生長物質先由氣態變為液態，再由液態沉積生長成固態晶體的方法。研究發現：將一‘顆金粒置於單晶矽襯底上，加熱到370℃以上，在矽面上形成Si溶於Au的溶滴，再引入混合氣體H2+SiCl4，使其表面發生Si的還原反應，以致使溶滴中的Si過飽和，過量的Si在單晶矽襯底上結晶，上述連續過程即可形成Si的晶體稜柱將液滴托在上面，生長出細絲狀晶須，套用於製備晶片、晶體塊材、外延膜等。
基本介紹
- 中文名：氣液一固相外延生長法
- 外文名：Vapor-liquid-solid phase epitaxy
- 屬性：外延生長法
- 領域：工程材料學
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基本介紹
一個含有矽原子的氣體以適當的方式通過襯底，自反應劑分子釋放出的原子在襯底上運動直到它們到達適當的位置，並成為生長源的一部分，在適當的條件下就得到單一的晶向。所得到的外延層精確地為單晶襯底的延續。它是在一定條件下，在經過切、磨、拋等仔細加工的單晶襯底上，生長一層合乎要求的單晶層的方法。
矽外延生長其意義是在具有一定晶向的矽單晶襯底上生長一層具有和襯底相同晶向的電阻率與厚度不同的晶格結構完整性好的晶體。
半導體分立元器件和積體電路製造工藝需要外延生長技術，因半導體其中所含的雜質有N型和P型，通過不同類型的組合，使半導體器件和積體電路具有各種各樣的功能，套用外延生長技術就能容易地實現。矽外延生長方法，又可分為氣相外延、液相外延、固相外延。目前國際上廣泛的採用化學氣相沉積生長方法滿足晶體的完整性、器件結構的多樣化，裝置可控簡便，批量生產、純度的保證、均勻性要求。
基本特點
（1）低（高）阻襯底上外延生長高（低）阻外延層；
（2）P（N）型襯底上外延生長N（P）型外延層；
（3）與掩膜技術結合，在指定的區域進行選擇外延生長；
（4）外延生長過程中根據需要改變摻雜的種類及濃度；
（5）生長異質，多層，多組分化合物且組分可變的超薄層；
（6）實現原子級尺寸厚度的控制；
（7）生長不能拉制單晶的材料。
氣液固反應器
氣液固反應器即反應系統中存在氣液固三相的反應器。可分為三類（1）氣液固三者都是反應物或產物，如氨水與二氧化碳生成碳酸氫銨固體的碳化塔。（2）氣液為反應物或產物，固相為催化劑，如苯在鎳催化劑上液相加氫制環已烷反應器。（3）兩個反應相，第三相為惰性物料，如填料塔中氣液反應，填料使氣液接觸良好；液固反應過程中通惰性氣體攪拌；費-托合成氣固反套用液體烴導熱。三相床的主要優點是操作條件緩和。
