Современные микроэлектронные схемы состоят из монокристаллических пластинок кремния, сохраняющих определенную структуру при многократно повторяемых операциях. При их производстве вначале на кристаллических пластинках создаются изолированные друг от друга области, образующие чередующиеся зоны с nили р-проводимостью.
Остановимся на технологии, которая очень часто встречается в микроэлектронике при производстве интегральных электронных схем. В таких схемах, где задуманное устройство создается путем соединения различных изолированных областей, эти отдельные зоны при соответствующем их подключении с помощью металлических полосок выполняют функции транзисторов, диодов, сопротивлений и т.д.
При современном уровне техники на кристаллической пластинке с поверхностью в несколько квадратных миллиметров и толщиной в десятые доли миллиметра может быть размещено от 10 до 104 областей, каждая из которых заменяет электронный элемент, который раньше изготавливали отдельно. В результате в таких пластинках возникают интегральные электронные схемы, например сложные усилители и логические элементы, из которых затем собирают достаточно компактные современные ЭВМ, управляющие устройства и другие сложные электронные приборы и компоненты.
В настоящее время в качестве исходного материала используется почти исключительно монокристаллический кремний, получаемый вышеописанным способом. Вначале кристалл на шлифовально-резальном станке с помощью тонких стальных пластин с внедренными в них алмазами разрезают на множество полосок толщиной около 0,3 мм. Чтобы выделить на кристаллической пластине определенные зоны для изготавливаемой схемы, всю ее предварительно делят на ряд прямоугольных или квадратных участков со стороной около 1–3 мм. Однако окончательное разделение последует только после завершения всех технологических операций.
На одну сторону протравленной и отполированной пластинки наносят методом эпитаксии монокристаллический слой кремния толщиной 5–30 мкм. Ориентация кристаллов в нем совпадает с ориентацией в основном кристалле, который при введении небольших количеств фосфора или сурьмы становится донором электронов. Теперь кристаллическая пластина содержит первый рn-переход между самим кристаллом и эпитаксиальным слоем.