AlN kristallide kasv PVT meetodil

Kolmanda põlvkonna laia ribalaiusega pooljuhtmaterjalid, sealhulgas galliumnitriid (GaN), ränikarbiid (SiC) ja alumiiniumnitriid (AlN), omavad suurepäraseid elektrilisi, termilisi ja akusto-optilisi omadusi. Need materjalid käsitlevad esimese ja teise põlvkonna pooljuhtmaterjalide piiranguid, edendades oluliselt pooljuhtide tööstust.

Praegu on ettevalmistus- ja rakendustehnoloogiadSiCja GaN on suhteliselt hästi välja kujunenud. Seevastu AlN-i, teemandi ja tsinkoksiidi (ZnO) uurimine on alles algusjärgus. AlN on otsese ribalaiusega pooljuht, mille ribalaiuse energia on 6,2 eV. Sellel on kõrge soojusjuhtivus, eritakistus, läbilöögivälja tugevus ning suurepärane keemiline ja termiline stabiilsus. Järelikult ei ole AlN mitte ainult oluline materjal sinise ja ultraviolettvalguse rakenduste jaoks, vaid on ka oluline pakend, dielektriline isolatsioon ja isolatsioonimaterjal elektroonikaseadmete ja integraallülituste jaoks. See sobib eriti hästi kõrge temperatuuriga ja suure võimsusega seadmetele.

Lisaks on AlN ja GaN hea termiline sobivus ja keemiline ühilduvus. AlN-i kasutatakse sageli GaN-i epitaksiaalse substraadina, mis võib oluliselt vähendada GaN-seadmete defektide tihedust ja parandada nende jõudlust. Tänu oma paljutõotavale rakenduspotentsiaalile pööravad teadlased kogu maailmas märkimisväärset tähelepanu kvaliteetsete, suuremõõtmeliste AlN-kristallide valmistamisele.

Praegu on ettevalmistamise meetodidAlN kristallidhõlmavad lahuse meetodit, alumiiniumi metalli otsenitridimist, hüdriidi aurufaasi epitaksikat (HVPE) ja füüsilist aurutransporti (PVT). Nende hulgas on PVT-meetodist saanud AlN-kristallide kasvatamise põhitehnoloogia tänu oma suurele kasvukiirusele (kuni 500–1000 μm/h) ja suurepärasele kristallikvaliteedile, mille dislokatsioonitihedus on alla 10^3 cm^-2.

AlN kristallide kasvatamise põhimõte ja protsess PVT meetodil

AlN kristallide kasvatamine PVT meetodil viiakse lõpule sublimatsiooni, gaasifaasi transpordi ja AlN toorpulbri ümberkristallimise etappide kaudu. Kasvukeskkonna temperatuur on kuni 2300 ℃. AlN kristallide kasvatamise põhimõte PVT meetodil on suhteliselt lihtne, nagu on näidatud järgmises valemis: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (g) + N2 (g) (1)

Selle kasvuprotsessi peamised etapid on järgmised: (1) AlN toorpulbri sublimatsioon; (2) tooraine gaasifaasi komponentide edastamine; (3) gaasifaasi komponentide adsorptsioon kasvupinnal; (4) pinna difusioon ja tuumastumine; (5) desorptsiooniprotsess [10]. Standardse atmosfäärirõhu korral hakkavad AlN kristallid umbes 1700 °C juures aeglaselt lagunema Al-auruks ja lämmastikuks. Kui temperatuur jõuab 2200 °C-ni, intensiivistub AlN lagunemisreaktsioon kiiresti. Joonisel 1 on kõver, mis näitab AlN gaasifaasi toodete osarõhu ja ümbritseva õhu temperatuuri vahelist seost. Kollane ala joonisel on PVT meetodil valmistatud AlN kristallide protsessitemperatuur. Joonisel 2 on kujutatud PVT meetodil valmistatud AlN kristallide kasvuahju struktuuri skemaatiline diagramm.

Semicorexi pakkumisedkvaliteetsed tiiglilahendusedüksikute kristallide kasvatamiseks. Kui teil on küsimusi või vajate lisateavet, võtke meiega ühendust.

Kontakttelefon # +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com