最新MOCVD和LED基础知识介绍.doc

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1、__________________________________________________MOCVD设备和外延生长2007．01外延技术与设备是外延片制造技术的关键所在。气相外延（VPE），液相外延（LPE），分子束外延（MBE）和金属有机化合物气相外延（MOCVD）都是常用的外延技术。当前，MOCVD工艺已成为制造绝大多数光电子材料的基本技术。（气相外延-在含有外延生长所需原子的化合物的气相环境中，通过一定方法获取外延生长所需原子，使其按规定要求排列而生成外延层的外延生长过程。（VaporPhaseEpitaxy）液相外延-衬底片的

2、待生长面浸入外延生长的液体环境中生长外延层的外延生长过程。(LiquidPhaseEpitaxy)分子束外延-在高真空中，外延生长所需原子（无中间化学反应过程）由源直接转移到待生长表面上，按规定要求排列生成外延层的外延生长过程。(MolecularBeamEpitaxy）MOCVD（MetalOrganicChemicalVaporDeposition）设备作为化合物半导体材料研究和生产的手段，特别是作为工业化生产的设备，它的高质量、稳定性、重复性及规模化是其它的半导体材料生长设备无法替代的。它是当今世界上生产半导体光电器件和微波器件材料的主要

3、手段，如激光器、探测器、发光二极管、高效太阳能电池、光电阴极等，是光电子等产业不可缺少的设备。但我国至今没有生产该设备的专业厂家，各单位都是花费大量外汇从国外购买，使用过程中的维护和零配件的采购都存在很多的不便，且价格昂贵。全球最大的MOCVD设备制造商AIXTRON,美国Veeco公司.一，MOCVD设备1.发展史：国际上起源于80年代初，我国在80年代中（85年）。国际上发展特点：专业化分工，我国发展特点：小而全，小作坊式。技术条件：a.MO源：难合成，操作困难。　　　b.设备控制精度：流量及压力控制　　　c.反应室设计：Vecco:高速旋

4、转　　Aixtron:气浮式旋转　　TomaxSwan:CCS系统（结合前两种设备特点）Nichia:双流式2.MOCVD组成MO源载气（H2和N2）特气气控单元反应室尾气处理器大气控制单元PC机衬底收集于网络，如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________收集于网络，如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________收集于网络，如有侵权请联系管理员删除_____________________

5、_____________________________MO源即高纯金属有机化合物是先进的金属有机化学气相沉积（简称MOCVD）、金属有机分子束外延（简称MOMBE）等技术生长半导体微结构材料的支撑材料。由于MO源产品要求纯度极高，而绝大多数MO源化合物对氧气、水汽极其敏感，遇空气可发生自燃，遇水可发生爆炸，且毒性大，所以MO源的研制是集极端条件下的合成制备、超纯纯化、超纯分析、超纯灌装等于一体的高新技术。纯度在99.999－99.9999常用MO源：TMGa(三甲基镓，液态)TMAl（三甲基铝，液态）TMIn（三甲基铟，固态，现已有液态）T

6、EGa（三乙基镓，液态）Cp2Mg（二茂基镁，固态，现已有液态）载气为纯度很高（99.999999%）的氢气和氮气。特气：高纯度（99.9999%）的AsH3(砷烷，液态)PH3（磷烷，液态）Si2H6（乙硅烷，气态）（前三种为红黄光生产使用）NH3（氨气，液态）SiH4（硅烷，气态）（后两种为蓝绿光生产使用）气控单元：主要由MFC（流量计）、PC（压力计）和一些管道组成，用于气体的控制和输送。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________气体处理系统的功

7、能是向反应室输送各种反应剂，并精确控制其浓度、送入的时间和顺序以及流过反应室的总气体流速等，以便生长特定成分与结构的外延层.控制单元：根据PC机输入的生长程序，对工艺进行控制。反应室：a.按压力分可分为常压反应室（如Nichia公司的设备）和低压反应室（如Veeco和Aixtron公司的设备）。两者区别：气体流速。低压反应室优点：气体切换快，停滞层薄，预反应小，界面转换快。B.按形状分：水平式（Aixtron）、立式（Vecco和TomaxSwan）、桶式（常用于Si外延）和双流式（Nichia）。衬底：红黄光生长用GaAs(砷化镓)，蓝绿光生

8、长用Al2O3(蓝宝石)（最通用）、SiC（Cree）和GaAs(砷化镓)、Si(硅)（后两种仍处于实验室阶段）等。尾气处理器：主要用于生长后的废气处