Hữu cơ kim chúc hóa học khí tương trầm tích pháp
Khoa kỹ danh từ
Hữu cơ kim chúc hóa học khí tương trầm tích pháp (MOCVD, Metal-organic Chemical Vapor Deposition), thị tại cơ bản thượng thành trường bán đạo thể bạc mô đích nhất chủng phương pháp.
- Trung văn danh
- Hữu cơ kim chúc hóa học khí tương trầm tích pháp
- Ngoại văn danh
- MOCVD, Metal-organic Chemical Vapor Deposition
Hữu cơ kim chúc hóa hợp vậtHóa học khí tương trầm tích pháp giản xưng MOCVD pháp (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) hoặc hữu cơ kim chúc hóa hợp vật khí tương ngoại diên pháp (Metal Organic Vapor Phase Epitaxy) giản xưng MOVPE hoặc OMVPE lạt cố dao pháp. Tha thị bả phản ứng vật chất toàn bộ dĩ hữu cơ kim chúc hóa hợp vật đích khí thể hộ thể suý phân tử hình thức, dụng H2 khí tác tái đái khí thể tống đáo phản ứng thất, tiến hànhNhiệt phân giải phản ứngNhi hình bảng lượng nghênh nhiệt hiềm thànhHóa hợp vật bán đạo thểĐích nhất chủng tân kỹ thuật. Do vu tha dụng khống chế khí thể lưu lượng đích phương pháp, dung toản tông chương dịch cải biến hóa hợp vật đích tổ thành cập sảm tạp nùng độ, đồng thời sở dụng đích thiết bị bỉ giác giản đan, sinh trường tốc độ khoái, chu kỳ đoản, nhi thả hữu khả năng tiến hành phê lượng sinh sản. Tại bán đạo thể khí kiện công nghệ trung khai thủy ứng dụng hòa thụ đáo trọng thị..[1]
Kỳ tha loại tự đích danh xưng như: MOVPE (Metal-organic Vapor-Phase Epitaxy), OMVPE (Organometallic Vapor-Phase Epitaxy) cập OMCVD (Organometallic Chemical Vapor Deposition) đẳng đẳng, kỳ trung đích tiền lưỡng cá tự mẫu "MO" hoặc thị "O đắng khẳng M", chỉ đích thị bán đạo thể bạc mô thành trường quá trình trung sở thải dụng đích phản ứng nguyên (precusor) viKim chúc hữu cơ vật"Cử ngưu khương tội Metal-organ tưởng khuyến chử ic" hoặc thịHữu cơ kim chúc hóa hợp vật"Organometallic". Nhi hậu diện tam cá tự mẫu "CVD" hoặc thị "VPE", chỉ đích thị sở thành trường đích bán đạo thể bạc mô đích đặc tính thị chúc vu phi tinh hình bạc mô hoặc thị cụ hữu tinh hình đích bạc mô. Nhất bàn nhi ngôn, "CVD" sở chỉ đích thị phi tinh hình bạc mô đích thành trường, giá chủng thành trường phương thức quy loại vu "Trầm tích" (Deposition); nhi "VPE" sở chỉ đích thị cụ hữu tinh hình đích bạc mô thành trường phương thức, giá chủng phương thức quy loại vu "Lỗi tinh" (Epitaxy).
MOCVD thành trường bạc mô thời, chủ yếu tương tái lưu khí thể (Carrier gas) thông quá hữu cơ kim chúc phản ứng nguyên đích dung khí thời, tương phản ứng nguyên đích bão hòa chưng khí đái chí phản ứng khang trung dữ kỳ tha phản ứng khí thể hỗn hợp, nhiên hậu tại bị gia nhiệt đích cơ bản thượng diện phát sinh hóa học phản ứng xúc thành bạc mô đích thành trường. Nhất bàn nhi ngôn, tái lưu khí thể thông thường thịKhinh khí,Đãn thị dã hữu ta đặc thù tình huống hạ thải dụngĐạm khí( lệ như: Thành trườngĐạm hóa nhân gia( InGaN ) bạc mô thời ). Thường dụng đích cơ bản viThân hóa gia( GaAs ),Lân hóa gia( GaP ),Lân hóa nhân( InP ),Tịch( Si ),Thán hóa tịch( SiC ) cậpLam bảo thạch( Sapphire, Al 2 O 3 ) đẳng đẳng. Nhi thông thường sở thành trường đíchBạc mô tài liêuChủ yếu viTam ngũ tộc hóa hợp vật bán đạo thể( lệ như: Thân hóa gia ( GaAs ),Thân hóa gia lữ( AlGaAs ),Lân hóa lữ nhân gia( AlGaInP ), đạm hóa nhân gia ( InGaN ) ) hoặc thịNhị lục tộc hóa hợp vật bán đạo thể,Giá ta bán đạo thể bạc mô tắc thị ứng dụng tại quang điện nguyên kiện ( lệ như:Phát quang nhị cực thể(LED),Lôi xạ nhị cực thể( Laser diode ) cậpThái dương năng điện trì) cập vi điện tử nguyên kiện ( lệ như:Dị chất tiếp diện song tái tử điện tinh thể(HBT) cậpGiả tinh thức cao điện tử thiên di suất điện tinh thể(PHEMT) ) đích chế tác.
MOCVD hệ thống đích tổ kiện khả đại trí phân vi: Phản ứng khang, khí thể khống chế cập hỗn hợp hệ thống, phản ứng nguyên cập phế khí xử lý hệ thống.[2]
Phản ứng khang
Phản ứng khang (Reactor Chamber) chủ yếu thị sở hữu khí thể hỗn hợp cập phát sinh phản ứng đích địa phương, khang thể thông thường thị doBất tú cươngHoặc thịThạch anhSở đả tạo nhi thành, nhi khang thể đích nội bích thông thường cụ hữu do thạch anh hoặc thịCao ôn đào từSở cấu thành đích nội sấn. Tại khang thể trung hội hữu nhất cá thừa tái bàn dụng lai thừa tái cơ bản, giá cá thừa tái bàn tất tu năng cú hữu hiệu suất địa hấp thu tòng gia nhiệt khí sở đề cung đích năng lượng nhi đạt đáo bạc mô thành trường thời sở nhu yếu đích ôn độ, nhi thả hoàn bất năng dữ phản ứng khí thể phát sinh phản ứng, sở dĩ đa bán thị dụngThạch mặcSở chế tạo nhi thành. Gia nhiệt khí đích thiết trí, y chiếu thiết kế đích bất đồng, hữu đích thiết trí tại phản ứng khang thể chi nội, dã hữu thiết trí tại khang thể chi ngoại đích, nhi gia nhiệt khí đích chủng loại tắc hữu dĩHồng ngoại tuyếnĐăng quản, nhiệt trở ti cậpVi baĐẳng gia nhiệt phương thức. Tại phản ứng khang thể nội bộ thông thường hữu hứa đa khả dĩ nhượng lãnh khước thủy lưu thông đích thông đạo, khả dĩ nhượng lãnh khước thủy lai tị miễn khang thể bổn thân tại bạc mô thành trường thời phát sinh quá nhiệt đích trạng huống.
Khí thể khống chế cập hỗn hợp hệ thống
Tái lưu khí thể tòng hệ thống đích tối thượng du cung ứng đoan lưu nhập hệ thống, kinh doLưu lượng khống chế khí( MFC, Mass flow controller ) đích điều tiết lai khống chế các cá quản lộ trung đích khí thể lưu nhập phản ứng khang đích lưu lượng. Đương giá ta khí thể lưu nhập phản ứng khang chi tiền, tất tu tiên kinh quá nhất tổ khí thể thiết hoán lộ do khí (Run/Vent Switch) lai quyết định cai quản lộ trung đích khí thể cai lưu nhập phản ứng khang ( Run ) diệc hoặc thị trực tiếp bài chí phản ứng khang vĩ đoan đích phế khí quản lộ ( Vent ). Lưu nhập phản ứng khang thể đích khí thể tắc khả dĩ tham dữ phản ứng nhi thành trường bạc mô, nhi trực tiếp bài nhập phản ứng khang vĩ đoan đích phế khí quản lộ đích khí thể tắc thị bất tham dữ bạc mô thành trường phản ứng đích.
Phản ứng nguyên
Phản ứng nguyên khả dĩ phân thành lưỡng chủng, đệ nhất chủng thị hữu cơ kim chúc phản ứng nguyên, đệ nhị chủng thịKhinh hóa vật(Hydride) khí thể phản ứng nguyên. Hữu cơ kim chúc phản ứng nguyên trữ tàng tại nhất cá cụ hữu lưỡng cá liên ngoại quản lộ đích mật phongBất tú cương quán( cylinder bubbler ) nội, tại sử dụng thử kim chúc phản ứng nguyên thời, tắc thị tương giá lưỡng cá liên ngoại quản lộ các dữ MOCVD cơ đài đích quản lộ dĩVCR tiếp đầuKhẩn mật tiếp hợp, tái lưu khí thể khả dĩ tòng kỳ trung nhất đoan lưu nhập, tịnh tòng lánh ngoại nhất đoan lưu xuất thời tương phản ứng nguyên đích bão hòa chưng khí đái xuất, tiến nhi năng cú lưu chí phản ứng khang. Khinh hóa vật khí thể tắc thị trữ tồn tại khí mật cương bình nội, kinh do áp lực điều tiết khí ( Regulator ) cập lưu lượng khống chế khí lai khống chế lưu nhập phản ứng khang thể đích khí thể lưu lượng. Bất luận thị hữu cơ kim chúc phản ứng nguyên hoặc thị khinh hóa vật khí thể, đô thị chúc vu cụ hữu độc tính đích vật chất, hữu cơ kim chúc tại tiếp xúc không khí chi hậu hội phát sinh tự nhiên dưỡng hóa, sở dĩ độc tính giác đê, nhi khinh hóa vật khí thể tắc thị độc tính tương đương cao đích vật chất, sở dĩ tại sử dụng thời vụ tất yếu đặc biệt chú ý an toàn. Thường dụng đích hữu cơ kim chúc phản ứng nguyên hữu: TMGa (Trimethylgallium), TMAl (Trimethylaluminum), TMIn (Trimethylindium), Cp2Mg (Bis(cyclopentadienyl)magnesium), DIPTe (Diisopropyltelluride) đẳng đẳng. Thường dụng đích khinh hóa vật khí thể tắc hữuThân hóa khinh( AsH 3 ),Lân hóa khinh( PH 3 ),Đạm hóa khinh( NH 3 ) cậpTịch ất hoàn(Si 2 H 6 ) đẳng đẳng.
Phế khí xử lý hệ thống
Phế khí hệ thống thị vị vu hệ thống đích tối mạt đoan, phụ trách hấp phụ cập xử lý sở hữu thông quá hệ thống đích hữu độc khí thể, dĩ giảm thiếu đối hoàn cảnh đích ô nhiễm. Thường dụng đích phế khí xử lý hệ thống khả phân vi càn thức, thấp thức cập nhiên thiêu thức đẳng chủng loại.
1. Sở sinh trường đích hóa hợp vật tinh thể đích các thành phân nguyên tố dĩ cập sảm tạp tề đô dĩ khí thể hình thức đạo nhập phản ứng lô, nhân thử sinh trường tằng đích đặc tính ( như hóa hợp vật tinh thể đích thành phân, đạo điện loại hình,Tái lưu tử nùng độ,Mô hậu đẳng nhân tố ), khả dĩ dụng khí thể hỗn hợp khí đích phiệt môn cập lưu lượng kế khống chế, cố dung dịch chế thành đa nguyên đích hỗn tinh hóa hợp vật cập đa tằng đích bạc mô khí kiện.
2. Tại tinh thể sinh trường lô trung, do vu khí thể lưu tốc giác đại, nhất bàn bỉ phổ thông đíchHóa học khí tương trầm tíchPháp đại 10 bội tả hữu, giác dịch vu canh hoán phản ứng lô trung đích khí thể, tiến hành tân đích hóa hợp vật đích ngoại diên công tác cập cải biến tạp chất phân bố nùng độ đẳng công tác. Giá thị chế tạo đa tằng mô khí kiện thời đặc biệt nhu yếu đích nhất cá trọng yếu điều kiện. 3. Chỉ gia nhiệt tinh thể sinh trường đích cơ bản bộ phân tựu khả tiến hành ngoại diên, thiết bị kết cấu giản đan, nhi thả cụ hữu đại diện tích sinh trường đích khả năng tính.
4.Tinh thểĐích sinh trường tốc độ chỉ dữ I tộc nguyên liêu đích cung cấp tốc độ (mol/min) hữu quan, chỉ yếu cải biến! Tộc nguyên liêu đích cung cấp tốc độ, khả dĩ đại phúc độ cải biến kỳ tinh thể sinh trường đích tốc độ (《0.05 nhất 1 bính m/min). Cải biến l tộc nguyên liêu đích nùng độ thị lợi dụng ôn độ cải biến thời kỳ chưng khí áp dã tùy trứ biến hóa đích nguyên lý lai thật hiện đích.
5. Do vu tinh thể đích sinh trường chủ yếu kháo nhiệt phân giải phản ứng tiến hành, sở dĩ tại dưỡng hóa vật đẳng dị chất đích tinh thể thượng dã hữu khả năng sinh trường xuấtHóa hợp vật bán đạo thể.
6. Do vu phản ứng dụng đích hóa hợp vật nguyên liêu thị phiHủ thực tínhĐích, đối thiết bị tài liêu ( như kim chúc, thạch anh, thạch mặc đẳng ) bất phát sinh hủ thực tác dụng.
7.l tộc nguyên tố cập V tộc nguyên tố đích hàm lượng bỉ lệ, khả dĩ cải biến hỗn hợp tinh thể đích tổ thành..
8. Chỉ yếu nguyên tài liêu thuần độ cao, tự sảm tạp hiện tượng bỉ giác thiếu.[1]
