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半导体外研技术分类

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卖家[上传人]：ni****g

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10 金贝

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常见问题

1、一、半导体材料外延手段主要有气相外延生长VPE、液相外延生长LPE、分子束外延生长MBE三种方法，其中气相外延生长VPE包括卤化物法、氢化物法、金属有机物气相外延生长MOVPEoMOVPE具有下列的特点：(1) 可以通过精确控制各种气体的流量来控制外延层的性质。用来生长化合物品体的各组分和掺杂剂都以气态通入反应器。因此，可以通过精确控制各种气体的流量来控制外延层的成分、导电类型、载流子浓度、厚，度等特性。可以生长薄到零点几纳米，纳米级的薄层和多层结构。(2) 反应器中气体流速快，可以迅速改变多元化合物组分和杂质浓度。反应器中气体流速快，因此，在需要改变多元化合物组分和杂质浓度时，反应器中的气体改变是迅速的，从而可以使杂质分布陡峭一些，过渡层薄一些，这对于生长异质和多层结构无疑是很重要的。(3) 晶体生长是以热分解方式进行，是单温区外延生长，需要控制的参数少，设备简单。便于多片和大片外延生长，有利于批量生长。(4) 晶体的生长速度与金属有机源的供给量成正比，因此改变其输入量，可以大幅度地改变外延生长速度。(5) 源及反应产物中不含有HCl 一类腐蚀性的卤化物，因此生长设备

2、和衬底不被腐蚀，自掺杂比较低。此外，MOVPE可以进行低压外延生长(LP-MOVPE. Low Pressure MOVPE)，比上述常压MOVPE的特点更加显著。LPE的特点:优点：生长设备比较简单；有较高的生长速率；掺杂剂选择范围广：晶体完整性好，外延层位错密度较衬底低；品体纯度高，系统中没有剧毒和强腐性的原料及产物，操作安全、简便。缺点：1）当外延层与衬底晶格常数差大于1 %时，不能进行很好的生长。2）由于分凝系数的不同，除生长很薄外延层外，在生长方向上控制掺杂和多元化合物组分均匀性遇到困难。3） LPE的外延层表面一般不如气相外延好。分子束外延的特点：优点：源和衬底分别进行加热和控制，生长温度低，如GaAs 可在500C左右生长，可减少生长过程中产生的热缺陷及衬底与外延层中杂质的扩散，可得到杂质分布陡峭的外延层；生长速度低（0.1-1nm/s），利用快门可精密地控制掺杂、组分和厚度，是一种原子级的生长技术，有利于生长多层异质结构；MBE生长不是在热平衡条件下进行的，是一个动力学过程，因此可以生长一般热平衡生长难以得到的晶体；生长过程中，表面处于真空中，利用附设的设备可进行原位（即时）观测，分析、研究生长过程、组分、表面状态等。缺点：MBE设备比较复杂，价格昂贵，使用时消耗大量液氮。某些元素如Zn的粘附系数较小，用这类元素掺杂尚有困难。

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