Modh Fás Criostail GaN

Agus foshraitheanna criostail aonair GaN mórmhéide á dtáirgeadh, is é HVPE an rogha is fearr maidir le tráchtálú faoi láthair. Mar sin féin, ní féidir tiúchan aisiompróra an GaN a fhástar a rialú go beacht. Is é MOCVD an modh fáis is aibí faoi láthair, ach tá dúshláin le sárú aige amhail amhábhair daor. An modh ammonothermal le haghaidh fásGaNcuireann fás cobhsaí agus cothrom agus cáilíocht criostail ard, ach tá a ráta fáis ró-mhall le haghaidh fás tráchtála ar scála mór. Ní féidir leis an modh tuaslagóir an próiseas núiclithe a rialú go beacht, ach tá dlús díláithrithe íseal aige agus cumas mór forbartha sa todhchaí. Tagann a gcuid buntáistí agus míbhuntáistí féin freisin le modhanna eile, mar thaisceadh ciseal adamhach agus sputtering maighnéadrón.

Modh HVPE

Tugtar HVPE ar Hidríde Vapor Phase Epitaxy. Tá na buntáistí a bhaineann le ráta fáis tapa agus criostail mhórmhéide aige. Ní hamháin go bhfuil sé ar cheann de na teicneolaíochtaí is aibí sa phróiseas reatha, ach freisin an príomh-mhodh chun soláthar tráchtála a dhéanamhFoshraitheanna criostail aonair GaN. I 1992, rinne Detchprohm et al. HVPE a úsáidtear den chéad uair chun scannáin tanaí GaN (400 nm) a fhás, agus tá aird fhorleathan faighte ag an modh HVPE.

Gcéad dul síos, sa limistéar foinse, imoibríonn gás HCl le leacht Ga chun foinse ghailliam (GaCl3) a ghiniúint, agus iompraítear an táirge chuig an limistéar taiscí mar aon le N2 agus H2. Sa limistéar sil-leagan, imoibríonn foinse Ga agus foinse N (gásach NH3) chun GaN (soladach) a ghiniúint nuair a shroicheann an teocht 1000 °C. Go ginearálta, is iad na fachtóirí a mbíonn tionchar acu ar ráta fáis GaN ná gás HCl agus NH3. Faoi láthair, an cuspóir fás cobhsaí deGaNIs féidir é a bhaint amach trí threalamh HVPE a fheabhsú agus a bharrfheabhsú agus coinníollacha fáis a fheabhsú.

Tá an modh HVPE aibí agus tá ráta fáis tapa aige, ach tá na míbhuntáistí aige maidir le cáilíocht íseal de chriostail fhásta agus comhsheasmhacht droch-tháirge. Mar gheall ar chúiseanna teicniúla, glacann cuideachtaí ar an margadh fás heteroepitaxial go ginearálta. Go ginearálta déantar fás heteroepitaxial trí GaN a scaradh isteach i bhfoshraith chriostail aonair ag baint úsáide as teicneolaíocht deighilte cosúil le dianscaoileadh teirmeach, ardaitheoir léasair, nó eitseáil cheimiceach tar éis fás ar sapphire nó Si.

Modh MOCVD

Tugtar sil-leagan gaile cumaisc orgánach miotail ar MOCVD. Tá na buntáistí a bhaineann le ráta fáis cobhsaí agus dea-chaighdeán fáis aige, atá oiriúnach do tháirgeadh ar scála mór. Is é an teicneolaíocht is aibí faoi láthair agus tá sé ar cheann de na teicneolaíochtaí is mó a úsáidtear i dtáirgeadh. Ba iad scoláirí Mannacevit a mhol MOCVD den chéad uair sna 1960idí. Sna 1980í, tháinig an teicneolaíocht aibí agus foirfe.

Tá fás naGaNÚsáideann ábhair chriostail aonair i MOCVD go príomha trimethylgallium (TMGa) nó triethylgallium (TEGa) mar fhoinse ghailliam. Tá an dá leacht ag teocht an tseomra. Agus fachtóirí cosúil le leáphointe á gcur san áireamh, úsáideann an chuid is mó den mhargadh reatha TMga mar fhoinse gailliam, NH3 mar ghás imoibrithe, agus N2 ard-íonachta mar ghás iompróra. Faoi choinníollacha teocht ard (600 ~ 1300 ℃), ullmhaítear GaN tanaí-chiseal go rathúil ar fhoshraitheanna sapphire.

An modh MOCVD le haghaidh fáisGaNtá cáilíocht táirgí den scoth, timthriall fáis gearr agus toradh ard, ach tá na míbhuntáistí a bhaineann le hamhábhair daor agus an gá atá le rialú beacht ar an bpróiseas imoibrithe.