La epitaxia en fase líquida ( eng. Liquid phase epitaxy, LPE ) es un tipo de epitaxia como uno de los métodos tecnológicos utilizados para obtener compuestos semiconductores multicapa como GaAs , CdSnP 2 , y también es el principal método para obtener silicio monocristalino ( Czochralski método ).
En la primera etapa de la epitaxia en fase líquida, se prepara una mezcla a partir de la sustancia de la capa que se está cultivando, un dopante (también se puede suministrar en forma de gas) y un metal solvente que tiene un punto de fusión bajo y un buen disolvente para el material del sustrato ( Ga , Sn, Pb). El proceso se lleva a cabo en atmósfera de nitrógeno e hidrógeno (para la reducción de películas de óxido en la superficie de los sustratos y la masa fundida) o en vacío (reducción preliminar de películas de óxido). El fundido se aplica a la superficie del sustrato, disolviéndolo parcialmente y eliminando impurezas y defectos. Después de mantener a una temperatura máxima de ≈ 1000 °C, comienza el enfriamiento lento. La masa fundida pasa del estado saturado al sobresaturado, y el exceso de semiconductor se deposita sobre el sustrato, que desempeña el papel de semilla. Hay tres tipos de recipientes para la epitaxia en fase líquida: giratorios (mecedores), tipo pluma, tipo paleta.
Cabe señalar que este método no se ha utilizado en la industria moderna de semiconductores durante mucho tiempo, debido a la dificultad de controlar los parámetros de las películas resultantes (espesor, uniformidad del espesor, valor del coeficiente estequiométrico), su calidad relativamente baja y la baja productividad del método. En su lugar se utiliza la epitaxia en fase gaseosa, que encontró la primera aplicación industrial para el crecimiento de películas simples de semiconductores del grupo IV de la tabla periódica (Ge, Si), y más tarde, con el desarrollo de la tecnología, desplazó la epitaxia en fase líquida. del crecimiento de películas de semiconductores de los tipos A III B V y A II B VI . Otro reemplazo es la epitaxia de haz molecular, que permite la deposición de prácticamente cualquier material. Sin embargo, para algunos compuestos semiconductores exóticos, actualmente es el único posible y sigue siendo una cuestión de investigación de laboratorio.
- Yu. V. Panfilov "Equipos para la producción de circuitos integrados y robots industriales"El método de epitaxia en fase líquida sustituye a tecnologías competidoras en la fabricación de células fotovoltaicas de alta temperatura, por ejemplo, resultó ser el único posible para las fotocélulas AMC MESSENGER.