Fémorganikus vegyületek lerakódása a gázfázisból
A fémorganikus kémiai gőzleválasztás a fémorganikus vegyületek hőbontásával ( pirolízisével ) végzett kémiai gőzleválasztás módszere , amelynek során anyagokat ( fémeket és félvezetőket ) állítanak elő, beleértve az epitaxiális növekedést is. Például a gallium-arzenid termesztése trimetilgallium ((CH 3 ) 3 Ga) és trifenilarzén (C 6 H 5 ) 3 As felhasználásával történik. Magát a kifejezést a módszer alapítója, Harold Manasevit javasolta 1968-ban. [1]
Ellentétben a molekuláris nyaláb epitaxiával (MBE, a „ molekuláris nyaláb epitaxia ”, az MBE-t is használják), a növekedés nem nagy vákuumban, hanem csökkentett vagy atmoszférikus nyomású gőz-gáz keverékből történik. 2-101 kPa ).
A MOS-hidrid epitaxiás üzem összetevői
- A reaktor egy kamra, amelyben közvetlenül az epitaxiális növekedés megy végbe. Olyan anyagokból készül, amelyek kémiailag semlegesek a magas hőmérsékleten (400-1300°C) használt kémiai vegyületekkel szemben. A fő építőanyagok a rozsdamentes acél , a kvarc és a grafit . Az aljzatok fűtött aljzattartón helyezkednek el, hőmérséklet-szabályozással. Olyan anyagokból is készül, amelyek ellenállnak a folyamatban használt vegyszereknek (gyakran grafitot használnak , néha speciális bevonattal, és az aljzattartó egyes részei kvarcból készülnek). A szubsztrátumtartó és a reaktorkamra felmelegítésére az epitaxiális növekedés hőmérsékletére rezisztív vagy lámpafűtőket, valamint RF induktorokat használnak.
- Gázrendszer. A normál körülmények között gázhalmazállapotú kiindulási anyagokat a palackokból gázáramlás-szabályozókon keresztül táplálják be a reaktorba . Abban az esetben, ha a kiindulási anyagok normál körülmények között folyékonyak vagy szilárd anyagok (alapvetően ezek mind szerves fémvegyületek), úgynevezett buborékpárologtatókat (angolul „buborékoló”) használnak. A buborékos elpárologtatóban egy vivőgázt (általában nitrogént vagy hidrogént ) fújnak át a kiindulási kémiai vegyület rétegén, és elszállítják a fémorganikus gőzök egy részét, és a reaktorba szállítják. A kiindulási vegyszer koncentrációja a vivőgázáramban a párologtató kimeneténél függ a vivőgáz-áramtól a buborékosító párologtatón keresztül, a vivőgáz nyomásától a párologtatóban és a buborékosító párologtató hőmérsékletétől.
- Nyomástartó rendszer a reaktorkamrában (csökkentett nyomású epitaxia esetén Roots elülső vákuumszivattyú vagy forgólapátos elülső vákuumszivattyú és sziromszelep).
- Abszorpciós rendszer mérgező gázokhoz és gőzökhöz. A mérgező termelési hulladékot folyékony vagy szilárd fázisba kell helyezni a későbbi újrafelhasználás vagy ártalmatlanítás céljából.
Kiindulási anyagok
A MOCVD-félvezetők növekedésének forrásaként használt kémiai vegyületek listája:
- Tellúr
- Dimetiltellurium
- Diethyltellurium
- Di( izopropil )tellurium
- Szilícium
- Monosilane SiH 4
- Disilane Si 2 H 6
- Cink
- Dietil-cink Zn(C 2 H 5 ) 2
MOCVD-vel termesztett félvezetők
III–V Félvezetők
II-VI Félvezetők
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ Manasevit HM egykristályos gallium-arzenid szigetelő aljzatokon Appl. Phys. Lett. 12 , 156 (1968) doi : 10,1063/1,1651934