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MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術。
MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術。MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。系統(tǒng)簡介編輯定義MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術。縮寫Metal-organic Chemical Vapor Deposition (金屬有機化合物化學氣相沉淀)。原理MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統(tǒng)中的晶體生長都是在常壓或低壓(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應室中進行,襯底溫度為500-1200℃,用射頻感應加熱石墨基座(襯底基片在石墨基座上方),H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機物到生長區(qū)。
MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術。MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。系統(tǒng)簡介編輯定義MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術??s寫Metal-organic Chemical Vapor Deposition (金屬有機化合物化學氣相沉淀)。原理MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統(tǒng)中的晶體生長都是在常壓或低壓(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應室中進行,襯底溫度為500-1200℃,用射頻感應加熱石墨基座(襯底基片在石墨基座上方),H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機物到生長區(qū)。
系統(tǒng)概況編輯組成因為MOCVD生長使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質,并且要生長多組分、大面積、薄層和超薄層異質材料。因此在MOCVD系統(tǒng)的設計思想上,通常要考慮系統(tǒng)密封性,流量、溫度控制要精確,組分變換要迅速,系統(tǒng)要緊湊等。不同廠家和研究者所產生或組裝的MOCVD設備是不同的。 一般由 源供給系統(tǒng) 、氣體輸運和流量控制系統(tǒng)、反應室及溫度控制系統(tǒng)、尾氣處理及安全防護報警系統(tǒng)、自動操作及電控系統(tǒng)?!驹垂┙o系統(tǒng)】包括Ⅲ族金屬有機化合物、V族氫化物及摻雜源的供給。金屬有機化合物裝在特制的不銹剛的鼓泡器中,由通入的高純H2攜帶輸運到反應室。為了保證金屬有機化合物有恒定的蒸汽壓,源瓶置入電子恒溫器中,溫度控制精度可達0.2℃以下。氫化物一般是經(jīng)高純H2稀釋到濃度5%一10%后,裝入鋼瓶中,使用時再用高純H2稀釋到所需濃度后,輸運到反應室。摻雜源有兩類,一類是金屬有機化合物,另一類是氫化物,其輸運方法分別與金屬有機化合物源和氫化物源的輸運相同?!練怏w輸運系統(tǒng)】氣體的輸運管都是不銹鋼管道。為了防止存儲效應,管內進行了電解拋光。管道的接頭用氫弧焊或VCR及Swagelok方式連接,并進行正壓檢漏及Snoop液體或He泄漏檢測,保證反應系統(tǒng)無泄漏是MOCVD設備組裝的關鍵之一。流量是由不同量程、響應時間快、精度高的質量流量計和電磁閥、氣動閥等來實現(xiàn)。在真空系統(tǒng)與反應室之間設有過濾器,以防油污或其它顆粒倒吸到反應室中。為了迅速變化反應室內的反應氣體,而且不引起反應室內壓力的變化,設置“run”和“vent,,管道。【反應室和加熱系統(tǒng)】反應室是由石英管和石墨基座組成。為了生長組分均勻、超薄層、異質結構的化合物半導體材料,各生產廠家和研究者在反應室結構的設計上下了很大功夫,設計出了不同結構的反應室。石墨基座是由高純石墨制成,并包裹SIC層。加熱多采用高頻感應加熱,少數(shù)是輻射加熱。由熱電偶和溫度控制器來控制溫度,一般溫度控制精度可達到0.2℃或更低。【尾氣處理系統(tǒng)】反應氣體經(jīng)反應室后大部分熱分解,但還有部分尚未完全分解,因此尾氣不能直接排放到大氣中,必須先進行處理,處理方法主要有高溫熱解爐再一次熱分解,再用硅油或高錳酸鉀溶液處理;也可以把尾氣直接通入裝有H2SO4+H2O及裝有NaOH溶液的吸濾瓶處理;也有的把尾氣通入固體吸附劑中吸附處理,以及用水淋洗尾氣等?!景踩Wo及報警系統(tǒng)】為了安全,一般的MOCVD系統(tǒng)還備有高純從旁路系統(tǒng),在斷電或其它原因引起的不能正常工作時,通入純N2保護生長的片子或系統(tǒng)內的清潔。在停止生長期間也有常通高純N2保護系統(tǒng)?!臼謩雍妥詣涌刂葡到y(tǒng)】一般MOCVD設備都具有手動和微機自動控制操作兩種功能。在控制系統(tǒng)面板上設有閥門開關、各個管路氣體流量、溫度的設定及數(shù)字顯示,如有問題會自動報警,是操作者能及時了解設備運轉的情況。此外,MOCVD設備一般都設在具有強排風的工作室內。優(yōu)點1 適用范圍廣泛,幾乎可以生長所有化合物及合金半導體;2 非常適合于生長各種異質結構材料;3 可以生長超薄外延層,并能獲得很陡的界面過渡;4 生長易于控制;5 可以生長純度很高的材料;6 外延層大面積均勻性良好;7 可以進行大規(guī)模生產。
國內外發(fā)展編輯中國MOCVD系統(tǒng)發(fā)展2012年12月12號,中國首臺具有世界先進水平的大型國產MOCVD設備發(fā)運慶典在張江高新區(qū)核心園舉行。作為LED芯片生產過程中最為關鍵的設備,MOCVD的核心技術長期被歐美企業(yè)所壟斷,嚴重制約了中國LED產業(yè)的健康發(fā)展。中晟光電設備上海有限公司于2012年1月18日成功實現(xiàn)了擁有自主創(chuàng)新知識產權的具有世界先進水平的大型國產MOCVD設備下線,僅用了10個月時間,又完成了工藝的開發(fā)和設備進一步的改進優(yōu)化,完成了設備產業(yè)化生產必備條件與設施的建立;在此基礎上又完成了4家客戶的多次實地考察,親臨操作設備和驗證各項工藝。客戶充分肯定了中晟設備的技術方向和設計上的世界先進性,也對設備用于大規(guī)模生產提出了進一步改進的建設性要求。使該設備同時具有目前世界上最高的系統(tǒng)產能、最低的外延生產成本、良好的波長均勻性、大規(guī)模外延生產所需的各項關鍵性能等4項核心的差異競爭力。這次我國首臺具有世界先進水平的大型國產MOCVD設備成功發(fā)運,不僅標志著在實現(xiàn)中國大型MOCVD設備國產化戰(zhàn)略目標的征途上,中晟邁開了具有里程碑意義的一步,而且充分體現(xiàn)了中國有能力在高端裝備領域實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。國外MOCVD系統(tǒng)發(fā)展隨著化合物半導體器件(如 GaAs MMIC、 InP MMIC以及GaN藍光LED)市場的不斷擴大,MOCVD系統(tǒng)的需求量不斷增長。國際上實力最為雄厚的MOCVD系統(tǒng)制造商有:德國Aixtron公司、美國的Emcore公司(其MOCVD已被Veeco兼并)、英國的Thomass~(1999年被Aixtron兼并)等。因為MOCVD系統(tǒng)最關鍵的問題就是保證材料生長的均勻性和重復性,因此不同廠家的MOCVD系統(tǒng)最主要的區(qū)別在于反應室結構。Aixtron采用行星反應(Planetary Reactor),Emcore采用TurboDisc反應室(該業(yè)務己出售給Veeco公司)、Thomas Swan(該公司于2003年2月份被Aixtron兼并)采用 Closed Coupled Showerhead(CCS)反應室。國內擁有的進口MOCVD系統(tǒng)700臺左右,其中 Aixtron MOCVD系統(tǒng)和Emcore MOCVD系統(tǒng)占絕大多數(shù),有少量的 Thomas Swan MOCVD系統(tǒng)、法國ASM MOCVD系統(tǒng)和日本RIPPON SANSO MOCVD系統(tǒng),主要用于GaN LD/LED的研究和制造。
固態(tài)升華法(Sublimation) 固態(tài)前驅體在加熱容器中被加熱至其升華點,從固態(tài)直接轉化為氣態(tài)。升華后的前驅體以氣態(tài)形式通過載氣輸送到反應室即可...
通常是指的在藍寶石襯底上用外延的方法(MOCVD)生長的GaN。外延片上面一般都已經(jīng)做有u-GaN,n-GaN,量子阱,p-GaN。
誰發(fā)現(xiàn)了氮化鎵半導體材料?這種材料的特性是什么?
氮化鎵(GaN)是氮和鎵化合物,具體半導體特性,早期應用于發(fā)光二極管中,其具有寬帶隙、高熱導率等特點,寬禁帶半導體是高溫、高頻、抗輻射及大功率器件的適合...
什么是Micro-LED?Micro-LED的顯示原理是什么?
Micro LED的英文全名是Micro Light Emitting Diode,中文稱作微發(fā)光二極體,也可以寫作μLED
澳大利亞的BluGlass公司聲稱使用他們的低溫遠程等離子體化學氣相沉積(RPCVD)技術可以產生理想純度的氮化鎵(GaN)。該公司說,他們的RPCVD...
天龍光電首臺MOCVD設備的交貨進展一直備受業(yè)內關注。公司將在這個月底發(fā)貨給客戶,并將于下個月在用戶端開始設備安裝、調試。
隨著LED照明市場的起飛,加上中國政府大力推行節(jié)能補助,帶動陸廠大舉擴增LED上游晶粒產能,自2011年起陸廠約新增420臺MOCVD機臺,總機數(shù)達72...
近日,第十八屆全國MOCVD學術會議于湖北恩施成功落下帷幕。中微公司MOCVD技術團隊受邀出席了此次盛會并在《材料生長、表征與裝備》技術論壇發(fā)表主題演講...
中微公司持續(xù)發(fā)力半導體設備,5-10年內目標占據(jù)50%-60%集成電路市場
其中,刻蝕設備銷售額約47.03億元,同比增長49.43%;而MOCVD設備銷售額則約4.62億元,同比下滑33.95%。自2012年以來,中微公司的年...
中國上海,2024年2月4日—— 中微半導體設備(上海)股份有限公司(以下簡稱“本公司”)注意到,2024年1月31日(美國時間,下同)美國國防部根據(jù)《...
半導體資料丨氧化鋅、晶體硅/鈣鈦礦、表面化學蝕刻的 MOCVD GaN
蝕刻時間和過氧化氫濃度對ZnO玻璃基板的影響 本研究的目的是確定蝕刻ZnO薄膜的最佳技術。使用射頻濺射設備在玻璃基板上沉積ZnO。為了蝕刻ZnO薄膜,使...
Micro LED業(yè)務增長顯著,IQE去年營收超10億
近年,IQE開始涉足Micro LED領域,IQE擁有豐富的MOCVD外延生長技術儲備及規(guī)?;a的能力,可滿足制備微米級高亮Micro LED的需求。
第四屆第三代半導體材料及裝備發(fā)展研討會在青島成功舉辦。中微公司參加了此次研討會,并受邀發(fā)表主題演講,與產業(yè)鏈上下游、設備及關鍵零部件研究、生產單位專家代...
在LED顯示屏領域,企業(yè)想要獲得盈利就要保持20%以上的毛利潤。行業(yè)利潤走低,降低LED的使用成本成為了企業(yè)獲利的重要方式。 LED器件的制造成本相對硅...
中微公司2022年第一季度收入9.49億元同比增長57.31%
? ? ? 中微公司2022年 第一季度財務報告 AMEC 2022 Q1 Report 中微公司于4月28日發(fā)布2022年第一季度財務報告,摘要如下:...
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