Tenperatura baxuko epitaxia teknologia oinarritzat hartuta

1. Gan oinarritutako materialen garrantzia

Ganak oinarritutako material erdieroaleak gailu optoelektronikoak, potentzia gailu elektronikoak eta irrati maiztasuneko mikrouhin-gailuak prestatzeko oso erabiliak dira, hala nola, banda-banda zabalak, haustura handiko eremuaren indarra eta eroankortasun termiko handia. Gailu hauek oso erabiliak izan dira, esaterako, argiztapen erdi-mailako argiztapen, eguzki fotovoltaikoak, eguzki fotovoltaikoak, Laser pantaila, pantailako pantaila malguak, komunikazio mugikorrak, energia hornidura, energia elektriko berriak, sare adimendunak eta abar eta teknologia eta merkatua are helduagoak dira.

Epitario teknologia tradizionalaren mugak

Ganetan oinarritutako materialetarako epitaxial teknologia tradizionalak, esaterakoMocvdetaMbeNormalean tenperatura baldintza altuak behar dira, ez direnak, hala nola, beira eta plastikoak bezalako substratu amorfoetan aplikagarriak ez direnak, material horiek ezin baitituzte hazkunde tenperatura handiagoak jasan. Adibidez, normalean erabiltzen den karroza beira leundu egingo da 600 ºC-tik gorako baldintzetan. Tenperatura baxuko eskariaEpitaxia teknologia: Garai merkeak (elektronikoak) kostu txikiko (elektronikoak (elektronikoak) eskari handiagoarekin gero eta handiagoa da. Ekipamendu epituxialen eskaera dago, kanpoko eremu elektrikoaren energia erabiltzen duena tenperatura baxuan erreakzioaren aitzindariak pitzatzeko. Teknologia hau tenperatura baxuetan egin daiteke, substratu amorfoen ezaugarrietara egokituz eta gailu baxuak eta gailu malguak (optoelektronikoak) prestatzeko aukera eskainiz.

2. GANAn oinarritutako materialen kristal egitura

Kristal egitura mota

Gan oinarritutako materialak batez ere GAN, INN, ALN eta bere ternario eta quaternary soluzio sendoak dira, Wurtzite, Sphalerite eta rock gatzaren hiru kristal egitura ditu, eta horien artean Wurtzite egitura egonkorrena da. Sphalerite egitura fase metastrajarria da, tenperatura altuko wurtzite egituran eralda daitekeena, eta wurtzite egituran egon daiteke tenperatura baxuagoetan matxurak pilatzeko moduan. Rock Gatz egitura Ganeko presio handiko fasea da eta presio baldintza oso altuak izan daitezke.

Kristal hegazkinen eta kristalaren kalitatea karakterizatzea

Kristalezko plano arruntak C-plane polar, erdi polar s-plane, r-plane, n-plane eta ez-hegazkina eta M-planoa dira. Normalean, zafiro eta SI substratuetan epitaxiak lortutako pelikula meheak C-Plane Crystal Orientazioak dira.

3. EPITAXY TEKNOLOGIA BALDINTZAK ETA ERABAKI SOLUZIOAK

Aldaketa teknologikoaren beharra

Informazioa eta adimena garatzearekin batera, gailu opteroelektronikoen eta gailu elektronikoen eskaria kostu baxua eta malgua izan ohi da. Behar horiek betetzeko beharrezkoa da GANak oinarritutako materialen teknologia epitaxiala aldatzea, batez ere tenperatura baxuetan egin daitekeen teknologia epituxiala garatzeko.

Tenperatura baxuko teknologia epitaxialen garapena

Tenperatura baxuko teknologia epitaxialaren printzipioetan oinarritutalurrunaren gordailu fisikoa (Pvd)etalurrunaren gordailu kimikoa (Cld), Magnontron sputtering erreaktiboa, Plasma-lagundutako MBE (PA-MBE), Pultsatutako Laser depositua (PLD), pultsatutako laser depositazioa (PSD), Laser-lagundutako MBE (LMBE), urruneko plasma CVD (RPCVD), Migrazio hobetua CVD (MEA-CVD), urrutiko plasma hobetua MOCVD hobetua (RPEMOCVD), Jarduerak hobetua MOCVD (RECVD), Cyclotron Elektronikoaren Erresonantzia Plasmak MOCVD (ECR-POMOCVD) eta plasma mocvd (ICP-MOCVD) eta abar.

4. Tenperatura baxuko epitaxia teknologia PVD printzipioan oinarrituta

Teknologia motak

Magnetron sputtering erreaktiboak, plasma-lagundutako MBE (PA-MBE), Pultsatutako laser deposition (PLD), pultsatutako sputtering departamendua (PSD) eta Laser-Assisted MBE (LMBE).

Ezaugarri teknikoak

Teknologia horiek energia ematen dute kanpoko eremuko akoplamendua tenperatura baxuan erreakzio iturria ionizatzeko, eta, horrela, tenperatura gutxitu eta tenperatura baxuko hazkunde epitaxialak lortuz. Adibidez, Magnetron sputtering teknologia erreaktiboak eremu magnetiko bat aurkezten du sputtering prozesuan elektroien energia zinetikoa handitzeko eta N2 eta Arekin talka egiteko probabilitatea areagotzeko. Aldi berean, dentsitate handiko plasma ere mugatu dezake helburuaren gainetik eta substratuaren gainean ioien bonbardaketa murriztea.

Erronkak

Teknologia horien garapenak kostu txikiko eta optoelektronika gailu malguak prestatzea ahalbidetu duen arren, erronkei ere aurre egiten diete hazkunde kalitateari, ekipoen konplexutasunari eta kostuei dagokienez. Adibidez, PVD teknologiak normalean erreakzio altua behar du eta, hain zuzen ere, aurrez erreakzionatu dezake eta hutsean, hutsean, langmuir zunda, etab., Eta hutsezko metaren funtzionamendua eta mantentze kostua handitzen ditu.

5. Tenperatura baxuko teknologia epitaxial CVD printzipioan oinarrituta

Teknologia motak

Urruneko Plasma CVD (RPCVD), Migrazioaren ondoren, Migration AfterGlow CVD (MEA-CVD), urrutiko plasma hobetua MOCVD (RPEMOCVD), Jarduerak hobetua MOCVD (RECVD), CICLOTRO CICLOTRON Erresonantzia Plasma hobetu MOCVD (ECR-PEMOCVD) eta plasma mocvd (ICP-MOCVD).

Abantaila teknikoak

Teknologia horiek tenperatura baxuagoko iii-nitruro erdieroaleen hazkundea lortzen dute, hala nola Gan eta ostatua tenperatura baxuagoetan, plasma iturri eta erreakzio mekanismo desberdinak erabiliz, eta hori da, gune handiko deposizio uniformea ​​eta kostuen murrizketarako balio duena. Adibidez, urruneko plasma CVD (RPCVD) teknologiak ECR iturria plasma sorgailu gisa erabiltzen du, eta presio baxuko plasma sorgailua da, dentsitate handiko plasma sor dezakeena. Aldi berean, plasma luminescence espektroskopia bidez (OES) teknologiaren bidez, N2 + -rekin lotutako 391 NM espektroak ia hautemanezina da substratuaren gainetik, eta horrela, laginaren gainazalaren bonbardaketa energia handiko ioien bidez murrizten da.

Kristalaren kalitatea hobetu

Geruza epituxialaren kristal kalitatea hobetzen da energia handiko kargatutako partikulak modu eraginkorrean iragaztean. Adibidez, MEA-CVD teknologiak HCP iturria erabiltzen du ECR plasma RPCVD iturria ordezkatzeko, dentsitate handiko plasma sortzeko egokiagoa da. HCP iturriaren abantaila da kuartzozko leiho dielektrikoak eragindako oxigeno kutsadurarik ez dagoela, eta plasma-dentsitate handiagoa du akoplamendu ahaltsuena (CCP) plasma iturria baino.

6. Laburpena eta Outlook

Tenperatura baxuko epitaxia teknologiaren egoera

Literatura Ikerketa eta Analisiaren bidez, tenperatura baxuko epitaxia teknologiaren egoera azaltzen da, ezaugarri teknikoak, ekipamenduaren egitura, lan baldintzak eta emaitza esperimentalak barne. Teknologia horiek kanpoko eremuko akoplamenduaren bidez energia ematen dute, hazkunde-tenperatura modu eraginkorrean murrizten dute, substratu amorfoen ezaugarrietara egokitu eta kostu baxuko eta gailu elektronikoak (OPTO) gailu elektronikoak prestatzeko aukera eskaintzen dute.

Etorkizuneko ikerketa norabideak

Tenperatura baxuko epitaxia teknologiak aplikazio aukera zabalak ditu, baina oraindik esplorazio fasean dago. Ingeniaritza aplikazioetan arazoak konpontzeko ekipoen eta prozesuen alderdien ikerketa sakona behar du. Adibidez, beharrezkoa da nola lortu dentsitate-plasma handiagoa lortzeko plasmaren iragazketa arazoa kontuan hartuta; Nola diseinatu gas homogeneizazio gailuaren egitura tenperatura baxuan barrunbean aurrez erreakzioa modu eraginkorrean ezabatzeko; Nola diseinatu tenperatura baxuko ekipamendu epitaxialen berogailua plasmariari eragiten dion eremu distiratsuak edo elektromagnetikoak saihesteko.

Espero den ekarpena

Espero da eremu hau garapen zuzendaritza potentziala bihurtuko dela eta ekarpen garrantzitsuak egitea gailu optoelektronikoen hurrengo belaunaldien garapenari. Ikertzaileen arreta gogorrarekin eta promozio gogorrarekin, etorkizunean garapen zuzendaritza potentziala bihurtuko da eta ekarpen garrantzitsuak egiten ditu gailu optoelektronikoak (optoelektronikoak) hurrengo belaunaldien garapenerako.