1. Li-semiconductors tsa moloko oa boraro
Theknoloji ea semiconductor ea moloko oa pele e ile ea ntlafatsoa ho latela lisebelisoa tsa semiconductor tse kang Si le Ge. Ke motheo oa lisebelisoa bakeng sa nts'etsopele ea li-transistors le theknoloji e kopanetsoeng ea potoloho. Lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa pele li ile tsa rala motheo oa indasteri ea elektronike lekholong la bo20 la lilemo 'me ke lisebelisoa tsa motheo bakeng sa theknoloji e kopanetsoeng ea potoloho.
Lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa bobeli li kenyelletsa haholo-holo gallium arsenide, indium phosphide, gallium phosphide, indium arsenide, aluminium arsenide le metsoako ea tsona ea ternary. Lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa bobeli ke motheo oa indasteri ea tlhahiso-leseling ea optoelectronic. Motheong ona, ho entsoe liindasteri tse amanang le tsona tse kang mabone, pontšo, laser, le photovoltaics. Li sebelisoa haholo ho theknoloji ea sejoale-joale ea tlhahisoleseling le indastering ea ponts'o ea optoelectronic.
Lisebelisoa tsa moemeli oa lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa boraro li kenyelletsa gallium nitride le silicon carbide. Ka lebaka la lekhalo le pharaletseng la sehlopha, lebelo le phahameng la elektronike saturation drift, conductivity e phahameng ea mocheso, le matla a maholo a ho senyeha ha tšimo, ke lisebelisoa tse loketseng bakeng sa ho lokisa lisebelisoa tsa elektroniki tse nang le matla a phahameng, maqhubu a phahameng le tahlehelo e tlase. Har'a tsona, lisebelisoa tsa motlakase tsa silicon carbide li na le melemo ea matla a phahameng a matla, tšebeliso e tlase ea matla, le boholo bo nyane, 'me li na le tebello e pharaletseng ea ts'ebeliso ea likoloi tse ncha tsa matla, li-photovoltaics, lipalangoang tsa terene, data e kholo le likarolo tse ling. Lisebelisoa tsa RF tsa Gallium nitride li na le melemo ea maqhubu a phahameng, matla a phahameng, bandwidth e pharaletseng, tšebeliso e tlaase ea matla le boholo bo fokolang, 'me e na le tebello e pharaletseng ea tšebeliso ea puisano ea 5G, Inthanete ea Lintho, radar ea sesole le masimo a mang. Ho phaella moo, lisebelisoa tsa motlakase tse thehiloeng ho gallium nitride li 'nile tsa sebelisoa haholo sebakeng sa motlakase o tlaase. Ntle le moo, lilemong tsa morao tjena, lisebelisoa tse ntseng li hlaha tsa gallium oxide li lebelletsoe ho theha tlatsetso ea tekheniki le mahlale a teng a SiC le GaN, 'me a be le menyetla ea ts'ebeliso libakeng tse tlase-tlase le tse phahameng haholo.
Ha ho bapisoa le lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa bobeli, lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa boraro li na le bophara bo pharaletseng ba bandgap (bophara ba bandgap ba Si, thepa e tloaelehileng ea thepa ea semiconductor ea moloko oa pele, e ka bang 1.1eV, bophara ba bandgap ba GaAs, e tloaelehileng. lisebelisoa tsa thepa ea semiconductor ea moloko oa bobeli, e ka bang 1.42eV, le bophara ba bandgap GaN, thepa e tloaelehileng ea thepa ea semiconductor ea moloko oa boraro, e ka holimo ho 2.3eV), ho hanyetsa mahlaseli a matla, ho hanyetsa ka matla ho senyeha ha masimo a motlakase, le ho hanyetsa mocheso o phahameng. Lisebelisoa tsa semiconductor tsa moloko oa boraro tse nang le bophara ba li-bandgap tse pharaletseng li loketse ka ho khetheha bakeng sa tlhahiso ea lisebelisoa tsa elektronike tse thibelang mahlaseli a kotsi, tse phahameng-frequency, tse matla le tse phahameng tsa ho kopanya. Ts'ebeliso ea bona ho lisebelisoa tsa maqhubu a seea-le-moea sa microwave, li-LED, lasers, lisebelisoa tsa motlakase le mafapha a mang li hohetse tlhokomelo e kholo, 'me ba bonts'itse litebello tse pharalletseng tsa nts'etsopele ea likhokahano tsa mehala, marang-rang a bohlale, lipalangoang tsa terene, likoloi tse ncha tsa motlakase, lisebelisoa tsa elektroniki tsa bareki, le ultraviolet le blue. - lisebelisoa tse khanyang tse tala [1].
Mohloli oa setšoantšo: CASA, Zheshang Securities Research Institute
Setšoantšo sa 1 GaN sekala sa nako ea sesebelisoa sa matla le ponelopele
II GaN sebopeho sa thepa le litšobotsi
GaN ke semiconductor e tobileng ea bandgap. Bophara ba bandgap ba sebopeho sa wurtzite mocheso oa kamore ke hoo e ka bang 3.26eV. Lisebelisoa tsa GaN li na le meaho e meraro ea mantlha ea kristale, e leng sebopeho sa wurtzite, sebopeho sa sphalerite le sebopeho sa letsoai la majoe. Har'a bona, mohaho oa wurtzite ke mohaho o tsitsitseng ka ho fetisisa oa kristale. Setšoantšo sa 2 ke setšoantšo sa sebopeho sa wurtzite sa hexagonal sa GaN. Sebopeho sa wurtzite sa thepa ea GaN ke sa mohaho o haufi-ufi oa hexagonal. Sele e 'ngoe le e' ngoe e na le liathomo tse 12, ho kenyeletsoa liathomo tse 6 tsa N le liathomo tse 6 tsa Ga. Athomo e 'ngoe le e 'ngoe ea Ga (N) e theha maqhama le liathomo tse 4 tse haufi tsa N (Ga) 'me e behiloe ka tatellano ea ABABAB… ho latela [0001] direction [2].
Setšoantšo sa 2 Sebopeho sa Wurtzite Sebopeho sa GaN crystal cell diagram
III Li-substrates tse sebelisoang hangata bakeng sa GaN epitaxy
Ho bonahala eka epitaxy e homogeneous ho li-substrates tsa GaN ke khetho e ntle ka ho fetisisa bakeng sa epitaxy ea GaN. Leha ho le joalo, ka lebaka la matla a maholo a bond ea GaN, ha mocheso o fihla sebakeng se qhibilihang sa 2500 ℃, khatello ea eona e lumellanang ea ho bola e ka ba 4.5GPa. Ha khatello ea ho bola e le tlase ho feta khatello ena, GaN ha e qhibilihe empa e senyeha ka ho toba. Sena se etsa hore mahlale a ntseng a hola a ho lokisa li-substrate joalo ka mokhoa oa Czochralski o seke oa tšoaneleha bakeng sa ho lokisoa ha likaroloana tsa kristale tse le 'ngoe tsa GaN, ho etsa hore likarolo tsa GaN li be thata ho li hlahisa le ho bitsa chelete e ngata. Ka hona, li-substrates tse atisang ho sebelisoa ka kholo ea GaN epitaxial haholo-holo Si, SiC, safire, joalo-joalo [3].
Chate 3 GaN le liparamente tsa thepa ea substrate e sebelisoang hangata
GaN epitaxy holim'a safire
Sapphire e na le lik'hemik'hale tse tsitsitseng, e theko e tlaase, 'me e na le khōlo e phahameng ea indasteri ea tlhahiso e kholo. Ka hona, e se e le e 'ngoe ea lisebelisoa tsa pele le tse sebelisoang haholo ho boenjiniere ba lisebelisoa tsa semiconductor. Joalo ka e 'ngoe ea li-substrates tse sebelisoang hangata bakeng sa GaN epitaxy, mathata a mantlha a hlokang ho rarolloa bakeng sa li-sapphire substrates ke:
✔ Ka lebaka la ho se lumellane ho hoholo ha lattice pakeng tsa safire (Al2O3) le GaN (hoo e ka bang 15%), ho teteana ha sekoli pakeng tsa epitaxial layer le substrate ho phahame haholo. E le ho fokotsa liphello tsa eona tse mpe, substrate e tlameha ho behoa tlas'a phekolo e rarahaneng pele ts'ebetso ea epitaxy e qala. Pele o holisa GaN epitaxy holim'a li-sapphire substrates, sebaka sa substrate se tlameha ho hloekisoa ka thata pele ho tlosa litšila, tšenyo e setseng ea polishing, joalo-joalo, le ho hlahisa mehato le meaho ea holim'a mehato. Joale, sebaka sa substrate se na le nitrided ho fetola thepa ea ho koloba ea lera la epitaxial. Qetellong, lera le lesesaane la AlN buffer (hangata le 10-100nm e tenya) le hloka ho beoa holim'a karolo e ka tlase ea metsi le ho kenngoa ka mocheso o tlase ho itokisetsa kholo ea ho qetela ea epitaxial. Leha ho le joalo, density ea dislocation lifiliming tsa GaN epitaxial tse lenngoeng holim'a sapphire substrates e ntse e phahame ho feta ea lifilimi tsa homoepitaxial (hoo e ka bang 1010cm-2, ha e bapisoa le ha e le hantle zero dislocation density lifiliming tsa silicon homoepitaxial kapa gallium arsenide homoepitaxial films, kapa lipakeng tsa 1010 cm2, kapa lipakeng tsa 1010 cm. 2). Bophahamo bo phahameng ba bofokoli bo fokotsa motsamao oa bajari, ka hona bo khutsufatsa bophelo ba bajari ba fokolang le ho fokotsa ts'ebetso ea mocheso, tseo kaofela li tla fokotsa ts'ebetso ea sesebelisoa [4];
✔ Thermal coefficient ea sapphire e kholo ho feta ea GaN, kahoo khatello ea biaxial compressive e tla hlahisoa ka har'a epitaxial layer nakong ea ho pholile ho tloha mocheso oa deposition ho ea mocheso oa kamore. Bakeng sa lifilimi tse teteaneng tsa epitaxial, khatello ena e ka 'na ea baka ho phatloha ha filimi kapa esita le substrate;
✔ Ha ho bapisoa le li-substrates tse ling, mocheso oa mocheso oa li-sapphire substrates o tlaase (hoo e ka bang 0.25W * cm-1 * K-1 ho 100 ℃), 'me ts'ebetso ea ho senya mocheso e fokola;
✔ Ka lebaka la ho se sebetse hantle ha eona, li-sapphire substrates ha li lokele ho kopanngoa ha tsona le ho sebelisoa le lisebelisoa tse ling tsa semiconductor.
Le hoja sekoli sa likhahla tsa GaN epitaxial tse lenngoeng holim'a li-sapphire substrates li phahame, ha ho bonahale eka li fokotsa haholo ts'ebetso ea optoelectronic ea li-LED tse nang le botala bo botala ba GaN, kahoo li-sapphire substrates li ntse li sebelisoa hangata bakeng sa li-LED tse thehiloeng ho GaN.
Ka nts'etsopele ea lits'ebetso tse ncha tsa lisebelisoa tsa GaN joalo ka li-laseser kapa lisebelisoa tse ling tsa matla a matla a phahameng, bofokoli ba tlhaho ba li-sapphire substrates e se e le moeli ho ts'ebeliso ea tsona. Ho feta moo, ka nts'etsopele ea theknoloji ea kholo ea SiC substrate, ho fokotsa litšenyehelo le kholo ea theknoloji ea GaN epitaxial ho Si substrates, lipatlisiso tse eketsehileng mabapi le ho hōla ha li-GaN epitaxial layers holim'a li-sapphire substrates butle-butle li bontšitse mokhoa o pholileng.
GaN epitaxy ho SiC
Ha li bapisoa le safire, li-substrates tsa SiC (4H- le 6H-crystals) li na le phapang e nyane ea lattice le likarolo tsa GaN epitaxial (3.1%, e lekanang le [0001] oriented epitaxial films), conductivity e phahameng ea mocheso (e ka bang 3.8W * cm-1 * K) -1), joalo-joalo Ho phaella moo, conductivity ea li-substrates tsa SiC e boetse e lumella ho kopana le motlakase ka morao ho substrate, e thusang ho nolofatsa sebopeho sa sesebelisoa. Ho ba teng ha melemo ena ho hohetse bafuputsi ba bangata ho sebetsa ka GaN epitaxy holim'a silicon carbide substrates.
Leha ho le joalo, ho sebetsa ka kotloloho ho li-substrates tsa SiC ho qoba ho holisa li-epilayers tsa GaN ho boetse ho tobane le letoto la likotsi, ho kenyelletsa le tse latelang:
✔ Bokhopo ba bokaholimo ba li-substrates tsa SiC bo phahame haholo ho feta ba sapphire substrates (sapphire roughness 0.1nm RMS, SiC roughness 1nm RMS), li-substrates tsa SiC li na le boima bo phahameng le ts'ebetso e mpe ea ts'ebetso, 'me bokhopo bona le tšenyo e setseng ea polishing le tsona ke tse ling tsa mehloli ea liphoso ho li-epilayers tsa GaN.
✔ The screw dislocation density of SiC substrates is high (dislocation density 103-104cm-2), dislocation tsa screw li ka ata ho epilayer ea GaN le ho fokotsa ts'ebetso ea sesebelisoa;
✔ Tlhophiso ea athomo e holim'a karolo e ka tlaase ea letlapa e etsa hore ho thehoe liphoso tsa stacking (BSFs) ka har'a epilayer ea GaN. Bakeng sa epitaxial GaN ho li-substrates tsa SiC, ho na le litaelo tse ngata tse ka khonehang tsa tlhophiso ea athomo holim'a substrate, e leng se bakang tatellano ea pele ea atomic stacking ea epitaxial GaN layer ho eona, e atisang ho beha liphoso. Liphoso tsa Stacking (SFs) li hlahisa masimo a motlakase a hahelletsoeng haufi le c-axis, e lebisang mathateng a kang ho lutla ha lisebelisoa tsa karohano tsa sefofane;
✔ Coefficient ea ho eketsa mocheso oa SiC substrate e nyane ho feta ea AlN le GaN, e bakang ho bokellana ha khatello ea mocheso pakeng tsa epitaxial layer le substrate nakong ea pholileng. Waltereit le Brand ba ile ba bolela esale pele ho latela liphetho tsa bona tsa lipatlisiso hore bothata bona bo ka fokotsoa kapa ba rarolloa ka ho holisa GaN epitaxial layers holim'a likarolo tse tšesaane tse kopantsoeng tsa AlN nucleation;
✔ Bothata ba ho fokola ha metsi ha liathomo tsa Ga. Ha ho ntse ho hōla GaN epitaxial layers ka ho toba holim'a SiC holim'a metsi, ka lebaka la ho futsaneha ha metsi pakeng tsa liathomo tse peli, GaN e atisa ho hōla sehlekehlekeng sa 3D holim'a substrate. Ho hlahisa lesela la buffer ke tharollo e sebelisoang ka ho fetisisa ho ntlafatsa boleng ba lisebelisoa tsa epitaxial ho GaN epitaxy. Ho hlahisa AlN kapa AlxGa1-xN buffer layer ho ka ntlafatsa ka katleho ho koloba ha sebaka sa SiC le ho etsa hore GaN epitaxial layer e hōle ka litekanyo tse peli. Ho phaella moo, e ka boela ea laola khatello ea kelello le ho thibela mefokolo ea substrate ho fetela ho GaN epitaxy;
✔ Theknoloji ea ho lokisa ea li-substrates tsa SiC ha e ea hōla, litšenyehelo tsa substrate li phahame, 'me ho na le bafani ba fokolang le phepelo e fokolang.
Patlisiso ea Torres et al. e bonts'a hore ho kenya substrate ea SiC le H2 mocheso o phahameng (1600 ° C) pele epitaxy e ka hlahisa sebopeho sa mehato e laetsoeng holim'a substrate, ka hona ho fumana filimi ea boleng bo holimo ea AlN epitaxial ho feta ha e le ka kotloloho. e holileng sebakeng sa pele sa substrate. Patlisiso ea Xie le sehlopha sa hae e boetse e bonts'a hore etching pretreatment ea silicon carbide substrate e ka ntlafatsa haholo sebopeho sa bokaholimo le boleng ba kristale ba GaN epitaxial layer. Smith le al. e fumane hore li-dislocation tsa likhoele tse tsoang ho substrate / buffer layer le buffer layer/epitaxial layer interfaces li amana le ho batalla ha substrate [5].
Setšoantšo sa 4 TEM morphology ea li-sampuli tsa GaN epitaxial layer tse hōlileng ka 6H-SiC substrate (0001) tlas'a maemo a fapaneng a phekolo ea holim'a metsi (a) ho hloekisa lik'hemik'hale; (b) ho hloekisa lik'hemik'hale + phekolo ea plasma ea hydrogen; (c) ho hloekisa lik'hemik'hale + phekolo ea hydrogen plasma + 1300 ℃ phekolo ea mocheso oa hydrogen bakeng sa 30min
GaN epitaxy ho Si
Ha ho bapisoa le silicon carbide, safire le likaroloana tse ling, ts'ebetso ea ho lokisa karolo ea silicon e holile, 'me e ka fana ka li-substrates tse kholo tse holileng ka theko e phahameng. Ka nako e ts'oanang, mocheso oa mocheso le motlakase oa motlakase o motle, 'me mokhoa oa sesebelisoa sa elektronike oa Si o hōlile. Monyetla oa ho kopanya ka ho phethahetseng lisebelisoa tsa optoelectronic GaN le lisebelisoa tsa elektroniki tsa Si nakong e tlang le tsona li etsa hore kholo ea GaN epitaxy ho silicon e khahle haholo.
Leha ho le joalo, ka lebaka la phapang e kholo ea li-constants tsa lattice lipakeng tsa Si substrate le GaN material, heterogeneous epitaxy of GaN on Si substrate ke epitaxy e kholo e tloaelehileng e sa lumellaneng, 'me e boetse e hloka ho tobana le letoto la mathata:
✔ Bothata ba matla a sefahleho sa sefahleho. Ha GaN e hola holim'a Si-substrate, bokaholimo ba Si substrate bo tla qala ho tšeloa naetride ho etsa lera la amorphous silicon nitride le sa lumellaneng le nucleation le kholo ea high-density GaN. Ho phaella moo, sebaka sa Si se tla qala ho ikopanya le Ga, e tla senya bokaholimo ba Si substrate. Ha lithempereichara tse phahameng, ho bola ha sebaka sa Si ho tla hasana ho GaN epitaxial layer ho etsa matheba a matšo a silicon.
✔ Ho se lumellane ho sa feleng ha lattice pakeng tsa GaN le Si ho kholo (~ 17%), e leng ho tla lebisa ho thehoeng ha li-dislocations tse phahameng tsa methapo ea methapo le ho fokotsa haholo boleng ba epitaxial layer;
✔ Ha e bapisoa le Si, GaN e na le coefficient e khōloanyane ea ho atolosa mocheso (coefficient ea katoloso ea mocheso ea GaN e ka bang 5.6 × 10-6K-1, Si's ea ho eketsa mocheso o ka bang 2.6 × 10-6K-1), 'me mapetsong a ka hlahisoa GaN epitaxial layer nakong ea ho pholile ha mocheso oa epitaxial ho mocheso oa kamore;
✔ Si e sebetsana le NH3 mochesong o phahameng ho etsa polycrystalline SiNx. AlN e ke ke ea theha nucleus e ikemiselitseng ka ho khetheha ho polycrystalline SiNx, e lebisang tlhokomelong e sa tsitsang ea GaN layer e seng e hōlile le palo e phahameng ea bokooa, e leng se bakang boleng bo bobe ba kristale ea GaN epitaxial layer, esita le bothata ba ho etsa kristale e le 'ngoe. GaN epitaxial layer [6].
E le ho rarolla bothata ba ho se lumellane ho hoholo ha li-lattice, bafuputsi ba lekile ho hlahisa lisebelisoa tse kang AlAs, GaAs, AlN, GaN, ZnO, le SiC e le li-buffer layers ho Si substrates. E le ho qoba ho thehoa ha polycrystalline SiNx le ho fokotsa liphello tsa eona tse mpe ho boleng ba kristale ea thepa ea GaN / AlN / Si (111), TMAl e atisa ho hlokahala hore e hlahisoe ka nako e itseng pele ho hōla ha epitaxial ea AlN buffer layer. ho thibela NH3 hore e se ke ea sebetsana le sebaka se pepesitsoeng sa Si ho theha SiNx. Ho phaella moo, theknoloji ea epitaxial e kang mokhoa oa theknoloji ea substrate e ka sebelisoa ho ntlafatsa boleng ba epitaxial layer. Tsoelo-pele ea theknoloji ena e thusa ho thibela ho thehoa ha SiNx ho sebopeho sa epitaxial, ho khothalletsa kholo ea likarolo tse peli tsa GaN epitaxial layer, le ho ntlafatsa boleng ba kholo ea epitaxial layer. Ho phaella moo, AlN buffer layer e hlahisoa ho lefella khatello ea kelello e bakoang ke phapang ea li-coefficients tsa ho atolosa mocheso ho qoba mapetsong a GaN epitaxial layer holim'a silicon substrate. Lipatlisiso tsa Krost li bontša hore ho na le kamano e ntle pakeng tsa botenya ba AlN buffer layer le ho fokotseha ha khatello. Ha botenya ba "buffer layer" bo fihla ho 12nm, epitaxial layer e boima ho feta 6μm e ka lengoa holim'a karoloana ea silicon ka sekema se loketseng sa kholo ntle le ho phatloha ha epitaxial layer.
Ka mor'a boiteko ba nako e telele ba bafuputsi, boleng ba GaN epitaxial layers tse hōlileng holim'a li-silicon substrates li ntlafalitsoe haholo, 'me lisebelisoa tse kang field effect transistors, Schottky barrier ultraviolet detectors, li-LED tse botala bo botala le mahlaseli a mahlaseli a kotsi li entse tsoelo-pele e kholo.
Ka bokhutšoanyane, kaha li-substrates tsa GaN epitaxial tse sebelisoang hangata ke li-epitaxy tse fapaneng, kaofela li tobane le mathata a tloaelehileng a kang lattice mismatch le liphapang tse kholo ho li-coefficients tsa ho atolosa mocheso ho ea ho likhato tse sa tšoaneng. Homogeneous epitaxial GaN substrates li lekantsoe ke kholo ea theknoloji, 'me li-substrates ha li so hlahisoe ka bongata. Theko ea tlhahiso e phahame, boholo ba substrate bo nyane, 'me boleng ba substrate ha bo loketse. Nts'etsopele ea li-substrates tse ncha tsa GaN epitaxial le ntlafatso ea boleng ba epitaxial e ntse e le e 'ngoe ea lintlha tsa bohlokoa tse thibelang tsoelo-pele e tsoelang pele ea indasteri ea GaN epitaxial.
IV. Mekhoa e tloaelehileng ea GaN epitaxy
MOCVD (ho beha mouoane oa lik'hemik'hale)
Ho bonahala eka epitaxy e homogeneous ho li-substrates tsa GaN ke khetho e ntle ka ho fetisisa bakeng sa epitaxy ea GaN. Leha ho le joalo, kaha li-precursors tsa lik'hemik'hale tsa mouoane oa lik'hemik'hale ke trimethylgallium le ammonia, 'me khase e tsamaisang thepa ke hydrogen, mocheso o tloaelehileng oa kholo ea MOCVD o ka bang 1000-1100 ℃,' me sekhahla sa khōlo sa MOCVD ke hoo e ka bang li-microns tse seng kae ka hora. E ka hlahisa li-interfaces tse moepa boemong ba athomo, tse loketseng haholo bakeng sa ho hola li-heterojunctions, liliba tsa quantum, superlattices le meaho e meng. Sekhahla sa eona sa ho hōla ka potlako, ho tšoana hantle, le ho tšoaneleha bakeng sa kholo ea sebaka se seholo le se nang le likarolo tse ngata hangata li sebelisoa tlhahiso ea indasteri.
MBE (epitaxy ea molek'hule)
Ho epitaxy ea molek'hule, Ga e sebelisa mohloli oa mantlha, 'me naetrojene e sebetsang e fumanoa ho tsoa ho naetrojene ka RF plasma. Ha ho bapisoa le mokhoa oa MOCVD, mocheso oa kholo ea MBE o ka tlase ho 350-400 ℃. Thempereichara e tlase ea kholo e ka qoba tšilafalo e itseng e ka 'nang ea bakoa ke maemo a phahameng a mocheso. Sistimi ea MBE e sebetsa tlasa vacuum e phahameng haholo, e e lumellang ho kopanya mekhoa e mengata ea ho lemoha ka har'a situ. Ka nako e ts'oanang, sekhahla sa kholo ea eona le matla a tlhahiso a ke ke a bapisoa le MOCVD, 'me e sebelisoa haholo lipatlisisong tsa saense [7].
Setšoantšo sa 5 (a) Eiko-MBE schematic (b) MBE main reaction chamber schematic
Mokhoa oa HVPE (hydride vapor phase epitaxy)
Li-precursors tsa mokhoa oa hydride vapor phase epitaxy ke GaCl3 le NH3. Detchprohm et al. o sebelisitse mokhoa ona ho holisa GaN epitaxial layer e botenya ba li-micron tse makholo holim'a karoloana ea safire. Tekong ea bona, lera la ZnO le ile la holisoa lipakeng tsa sapphire substrate le epitaxial layer e le buffer layer, 'me epitaxial layer e ile ea eboloa ho tloha holim'a substrate. Ha ho bapisoa le MOCVD le MBE, tšobotsi e ka sehloohong ea mokhoa oa HVPE ke tekanyo ea eona e phahameng ea khōlo, e loketseng ho hlahisa likarolo tse teteaneng le lisebelisoa tse ngata. Leha ho le joalo, ha botenya ba lesela la epitaxial le feta 20μm, lesela la epitaxial le hlahisoang ke mokhoa ona le atisa ho phunyeha.
Akira USUI e hlahisitse theknoloji ea mohlala ea substrate e thehiloeng ho mokhoa ona. Ba ile ba qala ka ho holisa karolo e tšesaane ea 1-1.5μm e tenya ea GaN epitaxial holim'a substrate ea safire ba sebelisa mokhoa oa MOCVD. Epitaxial layer e ne e na le 20nm e teteaneng ea GaN buffer layer e hōlileng ka tlas'a maemo a tlaase a mocheso le GaN layer e hōlileng tlas'a maemo a phahameng a mocheso. Joale, ho 430 ℃, lera la SiO2 le ne le pentiloe holim'a lesela la epitaxial, 'me maqeba a lifensetere a entsoe ka filimi ea SiO2 ka photolithography. Karohano ea mela e ne e le 7μm mme bophara ba mask bo ne bo fapana ho tloha ho 1μm ho isa ho 4μm. Ka mor'a ntlafatso ena, ba ile ba fumana GaN epitaxial layer holim'a substrate ea sapphire ea bophara ba 2-inch e neng e se na mapheo ebile e le boreleli joaloka seipone le ha botenya bo eketseha ho ba mashome kapa esita le makholo a microns. Bophahamo ba sekoli bo fokotsehile ho tloha ho 109-1010cm-2 ea mokhoa oa setso oa HVPE ho ea ho 6 × 107cm-2. Ba ile ba boela ba bontša tekong ea hore ha sekhahla sa kgolo se feta 75μm / h, sebaka sa mohlala se ne se tla fetoha se thata[8].
Setšoantšo sa 6 Graphical Substrate Schematic
V. Kakaretso le Pono
Lisebelisoa tsa GaN li ile tsa qala ho hlaha ka 2014 ha leseli le leputsoa la LED le hapa Moputso oa Nobel ho Fisiks selemong seo, 'me le kena lefapheng la sechaba la ho tjhaja ka potlako lebaleng la lisebelisoa tsa elektroniki tsa bareki. Ebile, lits'ebetso tsa li-amplifiers le lisebelisoa tsa RF tse sebelisoang liteisheneng tsa 5G tseo batho ba bangata ba sa li boneng le tsona li hlahile ka khutso. Lilemong tsa morao tjena, katleho ea lisebelisoa tsa motlakase tsa likoloi tse thehiloeng ho GaN e lebelletsoe ho bula lintlha tse ncha tsa kholo bakeng sa mmaraka oa kopo ea thepa ea GaN.
Tlhokahalo e kholo ea 'maraka e tla khothaletsa nts'etsopele ea liindasteri le mahlale a amanang le GaN. Ka kholo le ntlafatso ea ketane ea indasteri e amanang le GaN, mathata a tobaneng le theknoloji ea morao-rao ea GaN epitaxial qetellong a tla ntlafatsoa kapa a hlōloe. Nakong e tlang, batho ba tla hlahisa theknoloji e ncha ea epitaxial le likhetho tse ntle tsa substrate. Ka nako eo, batho ba tla khona ho khetha thekenoloji e nepahetseng ka ho fetisisa ea lipatlisiso tsa kantle le substrate bakeng sa maemo a fapaneng a ts'ebeliso ho latela litšoaneleho tsa maemo a ts'ebeliso, mme ba hlahise lihlahisoa tse hlolisanoang ka ho fetesisa.
Nako ea poso: Jun-28-2024