Выращивание кристаллов AlN методом PVT

Третье поколение широкозонных полупроводниковых материалов, включая нитрид галлия (GaN), карбид кремния (SiC) и нитрид алюминия (AlN), демонстрирует превосходные электрические, термические и акустооптические свойства. Эти материалы устраняют ограничения первого и второго поколений полупроводниковых материалов, значительно продвигая полупроводниковую промышленность.

В настоящее время разработаны технологии приготовления и примененияКарбид кремнияи GaN относительно хорошо известны. Напротив, исследования AlN, алмаза и оксида цинка (ZnO) все еще находятся на ранних стадиях. AlN представляет собой прямозонный полупроводник с энергией запрещенной зоны 6,2 эВ. Он может похвастаться высокой теплопроводностью, удельным сопротивлением, напряженностью поля пробоя, а также превосходной химической и термической стабильностью. Следовательно, AlN является не только важным материалом для применения в синем и ультрафиолетовом свете, но также служит важным упаковочным материалом, диэлектрической изоляцией и изоляционным материалом для электронных устройств и интегральных схем. Он особенно хорошо подходит для высокотемпературных и мощных устройств.

Более того, AlN и GaN обладают хорошей термической и химической совместимостью. AlN часто используется в качестве эпитаксиальной подложки GaN, что позволяет значительно снизить плотность дефектов в устройствах GaN и повысить их производительность. Благодаря многообещающему потенциалу применения исследователи во всем мире уделяют значительное внимание получению высококачественных кристаллов AlN большого размера.

В настоящее время способы приготовленияКристаллы AlNК ним относятся метод раствора, прямое нитридирование металлического алюминия, парофазная эпитаксия гидрида (HVPE) и физический перенос паров (PVT). Среди них метод PVT стал основной технологией выращивания кристаллов AlN из-за его высокой скорости роста (до 500-1000 мкм/ч) и превосходного качества кристаллов с плотностью дислокаций менее 10^3 см^-2.

Принцип и процесс выращивания кристаллов AlN методом PVT.

Рост кристаллов AlN методом PVT завершается этапами сублимации, газофазного транспорта и рекристаллизации исходного порошка AlN. Температура среды роста достигает 2300 ℃. Основной принцип выращивания кристаллов AlN методом PVT относительно прост и показан в следующей формуле: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (г) + N2 (г) (1)

Основные этапы процесса его выращивания заключаются в следующем: (1) сублимация исходного порошка AlN; (2) транспортировка компонентов газовой фазы сырья; (3) адсорбция компонентов газовой фазы на ростовой поверхности; (4) поверхностная диффузия и зародышеобразование; (5) процесс десорбции [10]. При обычном атмосферном давлении кристаллы AlN начинают медленно разлагаться на пары Al и азот примерно при 1700 °C. При достижении температуры 2200 °С реакция разложения AlN быстро интенсифицируется. На рисунке 1 представлена ​​кривая, показывающая зависимость между парциальным давлением продуктов газовой фазы AlN и температурой окружающей среды. Желтая область на рисунке — температура процесса кристаллов AlN, полученных методом PVT. На рис. 2 представлена ​​принципиальная схема печи роста кристаллов AlN, полученных методом PVT.

Семикорекс предлагаетвысококачественные тигельные растворыдля выращивания монокристаллов. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com