外延层 Epitaxial layer

　　在某些情况下，需要硅片有非常纯的与衬底有相同晶体结构（单晶）的硅表面，还要保持对杂质类型和浓度的控制。这要通过在硅表面淀积一个外延层来达到。外延（epitaxial）是由两个希腊词组成的，epi意思是“在上面”，taxis意思是“排列”。

　 　在硅外延中，硅基片作为籽晶在硅片上面生长一薄层硅。新的外延层会复制硅片的晶体结构。由于衬底硅片是单晶，外延层也是单晶。而且，外延层可以是n型也可以是p型，这并不依赖于原始硅片的掺杂类型。例如，在p型硅片上外延一层电学活性杂质浓度比衬底还要低的P型硅是可以的。如下图一所示：

图一：硅外延层结构

　　硅外延发展的起因是为了提高双极器件和集成电路的性能。外延可以在重掺杂的衬底上生长一层轻掺杂的外延层。这在优化pn结的击穿电压的同时降低了集电极电阻，在适中的电流强度下提高了器件的速度。外延在CMOS集成电路中变得重要起来，因为随着器件尺寸不断缩小，它将闩锁效应降到最低。外延层通常是没有玷污的（比如没有氧颗粒，它不是真正的CZ法生长的硅）。

外延层的厚度可以不同，用于高速数字电路的典型厚度是0.5到5微米，用于硅功率器件的典型厚度是50到100微米[1]。

参考文献：

[1] 韩郑生，《半导体制造技术》，电子工业出版社，2015.04,82-83；