Τι είναι το MOCVD

Στη διαδικασία MOCVD, ένα θερμαινόμενο πλακίδιο εκτίθεται σε ρεύμα αερίου που περιέχει "πρόδρομες ουσίες" όπως τριμεθυλογάλλιο και αμμωνία (TMGa, NH3). Αυτές οι πρόδρομες ουσίες αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται, συνήθως σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 400°C έως 1300°C ανάλογα με το υλικό που πρόκειται να εναποτεθεί.

Η χημική εναπόθεση ατμών μετάλλων (MOCVD) είναι μια τροποποιημένη εκδοχή της χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD) [22,23]. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή υψηλής καθαρότητας κρυσταλλικών ημιαγώγιμων λεπτών υμενίων και μικρο/νανοδομών.

Η MOCVD, που αναφέρεται επίσης ως MOVPE ή OMVPE, είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την ανάπτυξη υλικών ημιαγωγών της ομάδας III-V σε υπόστρωμα πυριτίου.

Εκτός από την ικανότητά της να επιτυγχάνει κατασκευή υψηλής ακρίβειας, η MOCVD προσφέρει το πλεονέκτημα της εναπόθεσης λεπτών υμενίων σε μεγάλες ποσότητες. Αυτή η δυνατότητα παραγωγής σε μεγάλη κλίμακα είναι πιο ακριβής σε σύγκριση με άλλες μεθόδους. Επιπλέον, η MOCVD είναι μια ευέλικτη διαδικασία, γεγονός που την καθιστά πιο οικονομική επιλογή σε σύγκριση με εναλλακτικές διαδικασίες.

Πολλές εταιρείες παρέχουν επιδοτήσεις που κυμαίνονται από 8-10 εκατομμύρια γιουάν (περίπου $1,2 έως $1,5 εκατομμύρια) για την αγορά αντιδραστήρων MOCVD. Αυτοί οι αντιδραστήρες, οι οποίοι ανήκουν στην τελευταία γενιά συστημάτων υψηλής χωρητικότητας, κοστίζουν συνήθως περίπου $2,5 εκατομμύρια το καθένα.

Εφευρέθηκε στην εταιρεία Rockwell International από τον Harold Manasevit, η MOCVD ήταν έτοιμη για περαιτέρω εξερεύνηση και εξέλιξη όταν ο Russell Dupuis έγινε μέλος της εταιρείας το 1975.

Η φυσαλίδα στην MOCVD αναφέρεται σε έναν κύλινδρο που αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του συστήματος χημικής εναπόθεσης ατμών μετάλλων (MOCVD). Αυτές οι συσκευές είναι ειδικά σχεδιασμένες για να μεταφέρουν μεταλλοοργανικές ενώσεις ηλεκτρονικού βαθμού από μια υγρή ή στερεή πρόδρομη ουσία σε μορφή ατμού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διαδικασία.

Τυπικοί ρυθμοί ανάπτυξης για υμένια GaN με υψηλή κινητικότητα από μεταλλοοργανική χημική εναπόθεση ατμών (MOCVD) κυμαίνονται από 2 έως 3 μm ανά ώρα.

Η MBE είναι γνωστή για την υψηλή ακρίβειά της, αλλά έχει υψηλή τιμή και απαιτεί εξαιρετικά υψηλό κενό. Από την άλλη πλευρά, η MOCVD είναι μια πιο οικονομική επιλογή που λειτουργεί υπό πίεση. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η MOCVD μπορεί να μην προσφέρει το ίδιο επίπεδο ακρίβειας με την MBE. Τελικά, η επιλογή μεταξύ των δύο τεχνικών θα πρέπει να βασίζεται στις ειδικές απαιτήσεις της εφαρμογής και στο επιθυμητό επίπεδο ελέγχου των επιστρωμένων στρωμάτων.