Вирощування кристалів AlN методом PVT

Третє покоління широкозонних напівпровідникових матеріалів, включаючи нітрид галію (GaN), карбід кремнію (SiC) і нітрид алюмінію (AlN), демонструє відмінні електричні, теплові та акустооптичні властивості. Ці матеріали усувають обмеження першого та другого поколінь напівпровідникових матеріалів, значно просуваючи напівпровідникову промисловість.

В даний час розробляються технології приготування і застосування дляSiCі GaN відносно добре встановлені. Навпаки, дослідження AlN, алмазу та оксиду цинку (ZnO) все ще знаходяться на початковій стадії. AlN є прямозонним напівпровідником із шириною забороненої зони 6,2 еВ. Він може похвалитися високою теплопровідністю, питомим опором, напруженістю поля пробою та чудовою хімічною та термічною стабільністю. Таким чином, AlN є не тільки важливим матеріалом для синього та ультрафіолетового світла, але також служить основним матеріалом для упаковки, діелектричної ізоляції та ізоляційним матеріалом для електронних пристроїв та інтегральних схем. Він особливо добре підходить для високотемпературних і потужних пристроїв.

Крім того, AlN і GaN демонструють хорошу термічну відповідність і хімічну сумісність. AlN часто використовується як епітаксіальна підкладка GaN, яка може значно зменшити щільність дефектів у пристроях GaN і підвищити їх продуктивність. Завдяки багатообіцяючому потенціалу застосування дослідники в усьому світі приділяють значну увагу отриманню високоякісних кристалів AlN великого розміру.

В даний час способи приготуванняКристали AlNвключають метод розчину, пряме азотування металевого алюмінію, парофазову епітаксію гідридів (HVPE) і фізичний перенос пари (PVT). Серед них метод PVT став основною технологією для вирощування кристалів AlN завдяки високій швидкості росту (до 500-1000 мкм/год) і чудовій якості кристалів із щільністю дислокацій менше 10^3 см^-2.

Принцип і процес вирощування кристалів AlN методом PVT

Вирощування кристалів AlN методом PVT завершується етапами сублімації, транспортування газової фази та перекристалізації необробленого порошку AlN. Температура середовища зростання досягає 2300 ℃. Основний принцип вирощування кристалів AlN методом PVT відносно простий, як показано в такій формулі: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (г) + N2 (г) (1)

Основні етапи процесу його росту такі: (1) сублімація сирого порошку AlN; (2) передача компонентів газової фази сировини; (3) адсорбція компонентів газової фази на поверхні росту; (4) поверхнева дифузія та зародження; (5) процес десорбції [10]. Під стандартним атмосферним тиском кристали AlN починають повільно розкладатися на пари Al і азот приблизно при 1700 °C. Коли температура досягає 2200 °C, реакція розкладання AlN швидко посилюється. Фігура 1 є кривою, що показує залежність між парціальним тиском продуктів газофазної фази AlN і температурою навколишнього середовища. Жовта область на малюнку - це температура процесу кристалів AlN, отриманих методом PVT. На малюнку 2 представлена ​​схематична діаграма структури печі для вирощування кристалів AlN, отриманих методом PVT.

Пропозиції Semicorexвисокоякісні тигельні розчинидля вирощування монокристалів. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com