Công nghệ lắng đọng hơi hóa học hữu cơ kim loại (MOCVD)

Lắng đọng hơi hóa chất hữu cơ-kim loại (MOCVD) là một công nghệ tăng trưởng dạng biểu mô ở pha hơi mới được phát triển trên cơ sở của vi chất hữu cơ pha hơi (VPE). MOCVD sử dụng các hợp chất hữu cơ của các nguyên tố nhóm III và nhóm II và các hyđrua của các nguyên tố nhóm V và nhóm VI làm nguồn phát triển tinh thể, và tiến hành epitaxy pha hơi trên chất nền bằng phản ứng phân hủy nhiệt để phát triển các nhóm chính III-V khác nhau, phân nhóm II-VI. chất bán dẫn hợp chất và vật liệu đơn tinh thể lớp mỏng của dung dịch rắn đa thành phần của chúng.Ganwafer can grow epiwafers, like III-V epiwafer, GaN epiwafer, SiC epi wafer and etc, by MOCVD technique.

1. Nguyên lý làm việc của MOCVD

Thông thường, quá trình phát triển MOCVD như sau: vật liệu nguồn phản ứng có dòng chảy được kiểm soát chính xác được đưa vào buồng phản ứng bằng thạch anh hoặc thép không gỉ dưới khí mang (thường là H2, một số hệ thống sử dụng N2), và lớp biểu mô được phát triển sau phản ứng bề mặt xảy ra trên chất nền. Giá thể được đặt trên một đế được nung nóng. Khí đuôi còn lại sau phản ứng được cuốn ra khỏi buồng phản ứng và thải ra khỏi hệ thống sau khi đi qua thiết bị xử lý khí đuôi để loại bỏ các hạt và độc tính. Nguyên lý hoạt động của MOCVD được thể hiện trong hình:

Nguyên lý làm việc của Hệ thống MOCVD

2. Công nghệ MOCVD Ưu việt

So với các kỹ thuật tăng trưởng biểu mô khác, công nghệ MOCVD có những ưu điểm sau:

1) Các thành phần và chất pha tạp được sử dụng để tăng trưởng vật liệu bán dẫn hợp chất được đưa vào buồng phản ứng ở thể khí. Do đó, thành phần, nồng độ pha tạp, độ dày, v.v. có thể được kiểm soát bằng cách kiểm soát chính xác lưu lượng và thời gian tắt của nguồn khí để nuôi cấy vật liệu lớp mỏng và siêu mỏng.

2) Tốc độ dòng khí trong buồng phản ứng nhanh hơn, thích hợp cho sự phát triển của các dị cấu trúc và các vật liệu siêu mạng và giếng lượng tử.

3) Sự phát triển tinh thể được thực hiện dưới dạng phản ứng hóa học nhiệt phân, là sự phát triển biểu mô trong một vùng nhiệt độ duy nhất. Miễn là sự đồng nhất của dòng khí nguồn phản ứng và sự phân bố nhiệt độ được kiểm soát tốt, tính đồng nhất của vật liệu biểu mô có thể được đảm bảo. Do đó, nó thích hợp cho việc phát triển theo phương thức nhỏ của nhiều tấm và tấm lớn, và thuận tiện cho việc sản xuất hàng loạt được công nghiệp hóa.

4) Thông thường, tốc độ tăng trưởng tinh thể tỷ lệ với tốc độ dòng của nguồn III, vì vậy tốc độ tăng trưởng có thể được điều chỉnh trong một phạm vi rộng. Tốc độ tăng trưởng nhanh hơn thích hợp cho việc tăng trưởng hàng loạt.

5) Cấu trúc của buồng phản ứng tương đối đơn giản do yêu cầu về độ chân không thấp.

Trên thực tế, phần hấp dẫn nhất của công nghệ MOCVD là tính linh hoạt của nó. Miễn là có thể chọn được nguồn hữu cơ kim loại thích hợp, thì sự phát triển biểu mô có thể được thực hiện. Hơn nữa, miễn là đảm bảo sự phân bố đồng đều của luồng không khí và nhiệt độ, có thể thu được một diện tích lớn vật liệu đồng nhất, thích hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn.

3. Các ứng dụng cụ thể của sự lắng đọng hơi hóa chất hữu cơ kim loại

Sau gần 20 năm phát triển nhanh chóng, MOCVD đã trở thành một trong những công nghệ quan trọng để điều chế vật liệu hợp chất bán dẫn. Để đáp ứng nhu cầu phát triển của công nghệ vi điện tử và quang điện tử, GaAlAs / GaAs, GaInP / GaAs, InAs / InSb, InGaN / GaN, AlGaN / GaN, GaInAsP / InP, AlGaInAs / GaAs và các màng mỏng khác được MOCVD điều chế .

Sự phát triển của công nghệ MOCVD gắn liền với nhu cầu nghiên cứu vật liệu bán dẫn hợp chất và chế tạo thiết bị, từ đó thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị mới. Hiện tại, công nghệ MOCVD được sử dụng trong việc chế tạo các loại thiết bị bán dẫn hợp chất chính khác nhau, bao gồm: HEMT, PHEMT, HFET, HBT, laser giếng lượng tử, laser bề mặt khoang dọc, đèn LED, v.v.

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email sales@ganwafer.com và tech@ganwafer.com.