¡Bien! La epitaxia de las películas delgadas juega un papel importante en el desarrollo de varios dispositivos heteroestructurados de películas delgadas. Existen varias técnicas disponibles para cultivar películas epitaxiales, como la epitaxia de haz molecular (MBE) y la deposición de vapor químico orgánico metálico (MOCVD), etc.
Me gustaría proporcionar un ejemplo donde la epitaxia jugó un papel importante en el desarrollo de varios dispositivos de transistores ópticos y de potencia. El nitruro de galio (GaN) es un semiconductor compuesto con un intervalo de banda directo de ~ 3.4 eV. GaN y sus aleaciones basadas en AlN e InN son materiales prometedores para el desarrollo de LED para todo el espectro visible, así como para el desarrollo de transistores de efecto de campo para aplicaciones electrónicas de potencia.
Todo el mundo sabe que los cristales a granel de silicio generalmente se cultivan a partir de la fusión mediante el proceso de Czochralski, donde los lingotes de Si o los cristales a granel en diferentes orientaciones cristalográficas de hasta 12 pulgadas de diámetro se cultivan fácilmente a partir de la fusión. Pero es muy difícil para GaN crecer usando el proceso Czochralski, debido a la alta presión de vapor de nitrógeno. En otras palabras, la fusión de GaN no puede producirse para hacer crecer cristales de GaN a granel hasta que se use una alta presión de nitrógeno. El GaN se descompone antes de su punto de fusión hasta que se proporcione una alta presión de nitrógeno, por lo que generalmente es difícil hacer crecer cristales individuales de GaN a granel en las condiciones en las que los cristales de Si pueden crecer fácilmente.
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La epitaxia nos permite cultivar GaN en diferentes sustratos como silicio, SiC, etc. El proceso de epitaxia implica el crecimiento de material de cristal único en un sustrato de cristal único. En este proceso, las fuentes de Ga y N generalmente se toman en fase de vapor y se les permite reaccionar químicamente en un sustrato dado a una temperatura deseada para formar GaN sólido. Usando la técnica de epitaxia, hoy en día, los dispositivos basados en GaN, como LED, diodos láser y transistores de conmutación de potencia, etc., se comercializan en varios sustratos. Hoy la tecnología GaN es una tecnología de mil millones de dólares. La epitaxia de GaN en sustratos extranjeros permite al Prof. Amano, al Prof. Akasaki y al Prof. Nakamura ganar el Premio Noble en Física 2014.
