PVT әдісімен AlN кристалының өсуі

Галий нитриді (GaN), кремний карбиді (SiC) және алюминий нитриді (AlN) сияқты кең жолақты жартылай өткізгіш материалдардың үшінші буыны тамаша электрлік, жылулық және акусто-оптикалық қасиеттерді көрсетеді. Бұл материалдар жартылай өткізгіштер өнеркәсібін айтарлықтай ілгерілете отырып, жартылай өткізгіш материалдардың бірінші және екінші буынының шектеулерін қарастырады.

Қазіргі уақытта дайындау және қолдану технологияларыSiCжәне GaN салыстырмалы түрде жақсы орнатылған. Керісінше, AlN, алмас және мырыш оксиді (ZnO) бойынша зерттеулер әлі де бастапқы сатысында. AlN – жолақ энергиясы 6,2 эВ болатын тікелей жолақты жартылай өткізгіш. Ол жоғары жылу өткізгіштікке, кедергіге, бұзылу өрісінің беріктігіне және тамаша химиялық және термиялық тұрақтылыққа ие. Демек, AlN көк және ультракүлгін сәулелерді қолдану үшін маңызды материал ғана емес, сонымен қатар электронды құрылғылар мен интегралды схемалар үшін маңызды орауыш, диэлектрлік оқшаулау және оқшаулау материалы ретінде қызмет етеді. Ол әсіресе жоғары температура және жоғары қуатты құрылғылар үшін өте қолайлы.

Сонымен қатар, AlN және GaN жақсы термиялық сәйкестік пен химиялық үйлесімділікті көрсетеді. AlN жиі GaN эпитаксиалды субстраты ретінде пайдаланылады, ол GaN құрылғыларындағы ақаулардың тығыздығын айтарлықтай төмендетеді және олардың өнімділігін арттырады. Оның перспективалы қолдану әлеуетіне байланысты бүкіл әлем бойынша зерттеушілер жоғары сапалы, үлкен өлшемді AlN кристалдарын дайындауға көп көңіл бөлуде.

Қазіргі уақытта дайындау әдістеріAlN кристалдарыерітінді әдісі, алюминий металын тікелей нитридтеу, гидридті бу фазасының эпитаксисі (HVPE) және физикалық бу тасымалдау (PVT) кіреді. Олардың ішінде PVT әдісі жоғары өсу қарқынына (500-1000 мкм/сағ) және дислокация тығыздығы 10^3 см^-2-ден аз жоғары кристалдық сапасына байланысты AlN кристалдарын өсірудің негізгі технологиясына айналды.

PVT әдісімен AlN кристалының өсу принципі мен процесі

PVT әдісімен AlN кристалының өсуі сублимация, газ фазасының тасымалдануы және AlN шикі ұнтағының қайта кристалдануы қадамдары арқылы аяқталады. Өсу ортасының температурасы 2300 ℃ дейін жоғары. PVT әдісімен AlN кристалының өсуінің негізгі принципі салыстырмалы түрде қарапайым, келесі формулада көрсетілген: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (g) + N2 (g) (1)

Оның өсу процесінің негізгі қадамдары төмендегідей: (1) AlN шикі ұнтағын сублимациялау; (2) шикізаттың газ фазасының құрамдас бөліктерін беру; (3) өсу бетіндегі газ фазасының компоненттерінің адсорбциясы; (4) беттік диффузия және нуклеация; (5) десорбция процесі [10]. Стандартты атмосфералық қысымда AlN кристалдары шамамен 1700 °C температурада Al буы мен азотқа баяу ыдырай бастайды. Температура 2200 °С-қа жеткенде AlN ыдырау реакциясы тез күшейеді. 1-сурет AlN газ фазасының өнімдерінің парциалды қысымы мен қоршаған орта температурасы арасындағы байланысты көрсететін қисық. Суреттегі сары аймақ - PVT әдісімен дайындалған AlN кристалдарының технологиялық температурасы. 2-суретте PVT әдісімен дайындалған AlN кристалдарының өсу пешінің құрылымының схемалық диаграммасы.

Semicorex ұсынадыжоғары сапалы тигель ерітінділерімонокристалды өсіру үшін. Егер сізде қандай да бір сұрақтар болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланысудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com