PVT üsulu ilə AlN kristal artımı

Qallium nitridi (GaN), silisium karbid (SiC) və alüminium nitridi (AlN) daxil olmaqla, geniş diapazonlu yarımkeçirici materialların üçüncü nəsli əla elektrik, istilik və akusto-optik xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Bu materiallar yarımkeçirici sənayeni əhəmiyyətli dərəcədə inkişaf etdirərək birinci və ikinci nəsil yarımkeçirici materialların məhdudiyyətlərini həll edir.

Hal-hazırda üçün hazırlıq və tətbiq texnologiyalarıSiCvə GaN nisbətən yaxşı qurulmuşdur. Bunun əksinə olaraq, AlN, almaz və sink oksidi (ZnO) ilə bağlı tədqiqatlar hələ də ilkin mərhələdədir. AlN 6,2 eV bant enerjisi ilə birbaşa diapazonlu yarımkeçiricidir. Yüksək istilik keçiriciliyi, müqaviməti, parçalanma sahəsinin gücü və əla kimyəvi və istilik sabitliyi ilə öyünür. Beləliklə, AlN yalnız mavi və ultrabənövşəyi işıq tətbiqləri üçün vacib material deyil, həm də elektron cihazlar və inteqral sxemlər üçün vacib qablaşdırma, dielektrik izolyasiya və izolyasiya materialı kimi xidmət edir. Xüsusilə yüksək temperatur və yüksək gücə malik cihazlar üçün uyğundur.

Bundan əlavə, AlN və GaN yaxşı istilik uyğunluğu və kimyəvi uyğunluq nümayiş etdirir. AlN tez-tez GaN epitaksial substratı kimi istifadə olunur ki, bu da GaN cihazlarında qüsur sıxlığını əhəmiyyətli dərəcədə azalda və onların performansını artıra bilər. Perspektivli tətbiq potensialına görə, dünya üzrə tədqiqatçılar yüksək keyfiyyətli, böyük ölçülü AlN kristallarının hazırlanmasına böyük diqqət yetirirlər.

Hal-hazırda hazırlanma üsullarıAlN kristallarıhəll üsulu, alüminium metalın birbaşa nitridasiyası, hidrid buxar fazasının epitaksisi (HVPE) və fiziki buxar nəqli (PVT) daxildir. Bunların arasında PVT üsulu yüksək artım sürətinə (500-1000 μm/saata qədər) və dislokasiya sıxlığı 10^3 sm^-2-dən az olan üstün kristal keyfiyyətinə görə AlN kristallarının yetişdirilməsi üçün əsas texnologiyaya çevrilmişdir.

PVT üsulu ilə AlN kristalının böyüməsi prinsipi və prosesi

PVT üsulu ilə AlN kristal artımı sublimasiya, qaz fazasının nəqli və AlN xammal tozunun yenidən kristallaşması mərhələləri ilə tamamlanır. Böyümə mühitinin temperaturu 2300 ℃ qədər yüksəkdir. PVT üsulu ilə AlN kristalının böyüməsinin əsas prinsipi aşağıdakı düsturda göstərildiyi kimi nisbətən sadədir: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (g) + N2 (g) (1)

Onun böyümə prosesinin əsas mərhələləri aşağıdakılardır: (1) AlN xammal tozunun sublimasiyası; (2) xammalın qaz faza komponentlərinin ötürülməsi; (3) qaz fazasının komponentlərinin böyümə səthində adsorbsiyası; (4) səthi diffuziya və nüvələşmə; (5) desorbsiya prosesi [10]. Standart atmosfer təzyiqi altında AlN kristalları 1700 °C-də yavaş-yavaş Al buxarına və azota parçalanmağa başlayır. Temperatur 2200 °C-ə çatdıqda, AlN-nin parçalanma reaksiyası sürətlə güclənir. Şəkil 1 AlN qaz fazasının məhsullarının qismən təzyiqi ilə ətraf mühitin temperaturu arasındakı əlaqəni göstərən əyridir. Şəkildəki sarı sahə PVT üsulu ilə hazırlanmış AlN kristallarının proses temperaturudur. Şəkil 2, PVT üsulu ilə hazırlanmış AlN kristallarının böyümə sobasının strukturunun sxematik diaqramıdır.

Semicorex təklif ediryüksək keyfiyyətli pota həlləritək kristal böyüməsi üçün. Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com