2. Fitomboan'ny sarimihetsika manify epitaxial
Ny substrate dia manome sosona fanohanana ara-batana na sosona conductive ho an'ny fitaovana herinaratra Ga2O3. Ny sosona manan-danja manaraka dia ny sosona fantsona na sosona epitaxial ampiasaina amin'ny fanoherana malefaka sy ny fitaterana entana. Mba hampitomboana ny voltase simba sy hampihenana ny fanoherana ny conduction, ny hateviny azo fehezina sy ny fifantohana doping, ary koa ny kalitaon'ny fitaovana tsara indrindra dia fepetra sasany. Ny sosona epitaxial Ga2O3 avo lenta dia matetika apetraka amin'ny fampiasana epitaxy molecular beam (MBE), metaly organika simika etona (MOCVD), halide vapor deposition (HVPE), pulsed laser deposition (PLD), ary zavona CVD mifototra amin'ny teknika deposition.
Tabilao 2 Teknolojia epitaxial solontenan'ny sasany
2.1 MBE fomba
Ny teknolojia MBE dia malaza amin'ny fahaizany mamolavola sarimihetsika β-Ga2O3 avo lenta, tsy misy kilema miaraka amin'ny doping n-karazana azo fehezina noho ny tontolo iainany avo lenta sy ny fahadiovana ara-materialy. Vokatr'izany dia lasa iray amin'ireo teknolojia fanariana sarimihetsika manify β-Ga2O3 nodinihina be indrindra sy azo amidy. Ankoatr'izay, ny fomba MBE dia nanomana tsara ihany koa ny heterostructure heterostructure β-(AlXGa1-X) 2O3 / Ga2O3 avo lenta avo lenta. MBE dia afaka manara-maso ny firafitry ny etỳ ambonin'ny sy ny morphology amin'ny tena fotoana miaraka amin'ny atomika sosona mazava tsara amin'ny alalan'ny fampiasana ny angovo avo electron diffraction (RHEED). Na izany aza, ny sarimihetsika β-Ga2O3 novolavolaina tamin'ny teknolojia MBE dia mbola miatrika fanamby maro, toy ny tahan'ny fitomboana ambany sy ny haben'ny sarimihetsika kely. Ny fandinihana dia nahita fa ny tahan'ny fitomboana dia ao amin'ny filaharana (010)> (001)> (-201)> (100). Eo ambanin'ny toe-piainana somary manankarena Ga amin'ny 650 ka hatramin'ny 750 ° C, ny β-Ga2O3 (010) dia mampiseho fitomboana tsara indrindra miaraka amin'ny tany malama sy ny tahan'ny fitomboana avo. Amin'ny fampiasana an'io fomba io, ny epitaxy β-Ga2O3 dia nahomby tamin'ny hamafin'ny RMS 0.1 nm. β-Ga2O3 Ao amin'ny tontolo manankarena Ga, ny sarimihetsika MBE mitombo amin'ny hafanana samihafa dia aseho amin'ny sary. Novel Crystal Technology Inc. dia nahomby tamin'ny famokarana epitaxial 10 × 15mm2 β-Ga2O3MBE wafers. Izy ireo dia manome substrate kristaly tokana β-Ga2O3 miompana amin'ny kalitao avo lenta (010) miaraka amin'ny hatevin'ny 500 μm ary XRD FWHM ambanin'ny 150 arc segondra. Ny substrate dia Sn doped na Fe doped. Ny substrate conductive Sn-doped dia manana fifantohana doping amin'ny 1E18 ka hatramin'ny 9E18cm−3, raha ny substrate semi-insulating vita amin'ny vy kosa dia manana fanoherana mihoatra ny 10E10 Ω cm.
2.2 Fomba MOCVD
Ny MOCVD dia mampiasa kapoaly organika metaly ho fitaovana mialoha hambolena sarimihetsika manify, ka hahatratrarana ny famokarana ara-barotra lehibe. Rehefa mitombo ny Ga2O3 amin'ny fomba MOCVD, trimethylgallium (TMGa), triethylgallium (TEGa) ary Ga (dipentyl glycol formate) dia matetika ampiasaina ho loharano Ga, raha ny H2O, O2 na N2O dia ampiasaina ho loharano oksizenina. Ny fitomboana amin'ny fampiasana an'io fomba io amin'ny ankapobeny dia mitaky mari-pana ambony (>800°C). Ity teknôlôjia ity dia manana fahafahana hahatratra ny fifantohan'ny mpitatitra ambany sy ny fifindran'ny elektrônika ambony sy ambany, noho izany dia manan-danja lehibe amin'ny fanatanterahana ireo fitaovana matanjaka β-Ga2O3. Raha ampitahaina amin'ny fomba fitomboan'ny MBE, ny MOCVD dia manana tombony amin'ny fahazoana ny taham-pitomboan'ny sarimihetsika β-Ga2O3 noho ny toetran'ny fitomboan'ny hafanana sy ny fanehoan-kevitra simika.
Sary 7 β-Ga2O3 (010) sary AFM
Sary 8 β-Ga2O3 Ny fifandraisana misy eo amin'ny μ sy ny fanoherana ny takelaka refesina amin'ny Hall sy ny mari-pana
2.3 Fomba HVPE
HVPE dia teknolojia epitaxial matotra ary efa nampiasaina be tamin'ny fitomboan'ny epitaxial ny semiconductor compound III-V. HVPE dia fantatra amin'ny vidiny famokarana ambany, ny tahan'ny fitomboana haingana ary ny hatevin'ny sarimihetsika avo lenta. Marihina fa matetika ny HVPEβ-Ga2O3 dia mampiseho ny endriky ny ety ambonin'ny tany marokoroko sy ny hakitroky ny kilema sy ny lavaka. Noho izany, ilaina ny fanodinana simika sy mekanika alohan'ny famokarana ilay fitaovana. Ny teknolojia HVPE ho an'ny epitaxy β-Ga2O3 dia matetika mampiasa GaCl sy O2 gazy ho toy ny mpialoha lalana hampiroboroboana ny fihetsiky ny mari-pana amin'ny matrix (001) β-Ga2O3. Ny sary 9 dia mampiseho ny toetry ny tany sy ny tahan'ny fitomboan'ny sarimihetsika epitaxial ho toy ny fiasan'ny mari-pana. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, ny Novel Crystal Technology Inc. ao Japana dia nahavita fahombiazana ara-barotra lehibe tao amin'ny HVPE homoepitaxial β-Ga2O3, miaraka amin'ny hatevin'ny sosona epitaxial 5 ka hatramin'ny 10 μm ary ny haben'ny wafer 2 sy 4 santimetatra. Ankoatra izany, ny 20 μm matevina HVPE β-Ga2O3 homoepitaxial wafer novokarin'ny China Electronics Technology Group Corporation dia niditra tamin'ny sehatry ny varotra ihany koa.
Sary 9 fomba HVPE β-Ga2O3
2.4 Fomba PLD
Ny teknolojia PLD dia ampiasaina indrindra amin'ny fametrahana sarimihetsika oksika sarotra sy heterostructure. Nandritra ny dingan'ny fitomboan'ny PLD, ny angovo foton dia mitambatra amin'ny fitaovana kendrena amin'ny alàlan'ny fizotry ny famoahana elektronika. Mifanohitra amin'ny MBE, ny singa loharano PLD dia miforona amin'ny taratra laser miaraka amin'ny angovo avo dia avo (> 100 eV) ary apetraka amin'ny substrate mafana. Na izany aza, mandritra ny dingan'ny ablation, misy poti-angovo mahery vaika sasany dia hisy fiantraikany mivantana amin'ny tontolon'ny fitaovana, ka miteraka lesoka ary mampihena ny kalitaon'ny sarimihetsika. Mitovy amin'ny fomba MBE, ny RHEED dia azo ampiasaina hanaraha-maso ny firafitry ny etỳ ambonin'ny tany sy ny morphologie ny akora amin'ny fotoana tena izy mandritra ny fizotran'ny deposition PLD β-Ga2O3, ahafahan'ny mpikaroka mahazo fampahalalana momba ny fitomboana marina. Ny fomba PLD dia antenaina hampitombo ny sarimihetsika β-Ga2O3 be conductive, ka mahatonga azy io ho vahaolana amin'ny fifandraisana ohmic tsara indrindra amin'ny fitaovana herinaratra Ga2O3.
Sary 10 AFM sarin'ny Si doped Ga2O3
2.5 MIST-CVD fomba
MIST-CVD dia teknôlôjia fitomboan'ny sarimihetsika manify tsotra sy lafo vidy. Ity fomba CVD ity dia misy ny fanehoan-kevitra amin'ny famafazana précursor atomika amin'ny substrate iray mba hahazoana ny fametrahana sarimihetsika manify. Na izany aza, hatramin'izao, Ga2O3 nitombo mampiasa zavona CVD dia mbola tsy manana fananana elektrika tsara, izay mamela toerana be dia be ho an'ny fanatsarana sy fanatsarana amin'ny ho avy.
Fotoana fandefasana: May-30-2024