【摘 要】
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MOCVD作为化合物半导体外延的基础核心设备,实现国产化具有重要意义,近两年我国国产MOCVD设备技术发展较快,得到了应用验证.在LED结构材料中,作为有源区,量子阱(MQW)的质量是是LED性能的关键参数,量子阱的生长对设备的一些重要性能指标,如温度、气流控制等方面要求较高,这些精细结构的质量体现了设备的性能.
【机 构】
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中国科学院半导体研究所,北京100083;广东省中科宏微半导体设备有限公司,广州510530 广东
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MOCVD作为化合物半导体外延的基础核心设备,实现国产化具有重要意义,近两年我国国产MOCVD设备技术发展较快,得到了应用验证.在LED结构材料中,作为有源区,量子阱(MQW)的质量是是LED性能的关键参数,量子阱的生长对设备的一些重要性能指标,如温度、气流控制等方面要求较高,这些精细结构的质量体现了设备的性能.
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利用理想能源金属有机气相外延(MOCVD)设备在蓝宝石衬底上,采用不同温度下生长的AlN缓冲层组合,沉积Al0.5Ga0.5N薄膜.高分辨率XRD和AFM测试表明,采用中等温度温800C生长的AlN缓冲层与高温1100C生长的AlN缓冲层组合,生长的1um Al0.5Ga0.5N薄膜晶体质量最优,其(002)面半峰全宽约为70 arcsec,(104)面半峰全宽约为240 arcsec,表面粗糙度
紫外探测器在导弹预警、保密通信、大气环境监测、物质成分分析等军事和民用领域有重要应用.其中,很多应用场合需要识别单光子量级的极微弱紫外信号,这对探测器的灵敏度提出了很高要求.雪崩型紫外探测器由于具有内部增益,可以提高系统整合度,降低噪声,同时相比光电倍增管等传统真空器件更加可靠,因而是目前微弱光紫外探测器研究的主流方向[1].
高纯氨气是氮化镓技术关键原材料,为客户提供不间断气体供应系统是解决MOCVD工艺制备氮化镓材料的关键,为了满足高纯氨供气多样性需求,本文研究对大流量氨气供气系统的影响因素,包括氨气汽化量、流速、使用压力以及残留量质量等、进一步确定供气系统的优化条件,利于设计选择高纯氨供气系统.
用金属有机物化学沉积(MOCVD)设备生长薄膜材料,通常需要各种源材料以及携带气体.源材料包括金属有机源(MO源)和氨气等气体源,两种反应物混合携带气体后分别通入生长室,在衬底上均匀混合,生成所需要的化合物.源材料通入方式的不同,决定不同的气流模式,所以设备顶棚匀气系统也是MOCVD设备的核心技术,世界上主流MOCVD设备公司如Aixtron、Veeco的设备顶棚均有自己的技术及特点.
随着GaN基半导体材料和器件的发展,异质衬底(如蓝宝石、碳化硅等)外延生长始终限制着高质量GaN外延膜的获得,因此GaN同质自支撑衬底的实现一直是重要的研究课题之一.许多研究组分别通过激光[1]、机械[2]、湿法腐蚀等剥离技术来分离GaN,但这些方法仍然不可避免地影响了界面表面的晶体质量和器件性能.
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2011年以来,生产LED的关键设备MOCVD进入国产化阶段.MOCVD主要应用于化合物半导体材料外延,在光电子和微电子材料制备领域有广泛应用,在新型电力电子器件领域有潜在市场应用.目前MOCVD设备在LED产业已得到大规模使用,MOCVD设备国产化已成为半导体照明产业的必然趋势.
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