MOCVD ප්රධාන වශයෙන් තුනී අර්ධ සන්නායක පටල වැඩීම සඳහා යොදා ගනී. මෙම පටල දියුණු ඉලෙක්ට්රොනික සහ දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා අත්යවශ්ය වේ. MOCVD තාක්ෂණය සඳහා වෙළඳපොළ ශක්තිමත් වර්ධනයක් පෙන්නුම් කරයි. විශේෂඥයින් එහි වෙළඳපල වටිනාකම ඇස්තමේන්තු කරන්නේ2023 දී ඇමරිකානු ඩොලර් බිලියන 1.1 ක්. 2033 වන විට ආදායම ඇමරිකානු ඩොලර් බිලියන 2.8 දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි ඔවුන් පුරෝකථනය කරන අතර, එය 9.7% ක සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගයක් (CAGR) පෙන්නුම් කරයි. මෙම සැලකිය යුතු ව්යාප්තිය තාක්ෂණික දියුණුව සඳහා MOCVD හි තීරණාත්මක කාර්යභාරය අවධාරණය කරයි.
යතුරු රැගෙන යාම
- එම්ඕසීවීඩීතුනී අර්ධ සන්නායක පටල වර්ධනය කරයි. මෙම පටල බොහෝ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා වැදගත් වේ.
- MOCVD දියුණු උපාංග සෑදීමට උපකාරී වේ. මේවාට LED, ලේසර් ඩයෝඩ සහ බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ ඇතුළත් වේ.
- MOCVD පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සඳහා හොඳයි. එය වඩා හොඳ සූර්ය කෝෂ සහ ආලෝක සංවේදක නිර්මාණය කිරීමට උපකාරී වේ.
- MOCVD විශිෂ්ට පාලනයක් ලබා දෙයි. එය වඩා හොඳ උපාංග ක්රියාකාරිත්වය සඳහා පරමාණුක නිරවද්යතාවයෙන් ස්ථර ගොඩනඟයි.
- MOCVD මඟින් එකවර උපාංග කිහිපයක් සෑදිය හැක. මෙය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට සුදුසු වේ.
උසස් දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා MOCVD
ලෝහ-කාබනික රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (MOCVD)දියුණු දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග නිෂ්පාදනය කිරීමේදී ප්රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම තාක්ෂණය නවීන ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ, ලේසර් ඩයෝඩ සහ අධෝරක්ත විමෝචකවල ක්රියාකාරිත්වයට මූලික වන තුනී අර්ධ සන්නායක පටලවල නිරවද්ය වර්ධනයට හැකියාව ලබා දෙයි.
LED නිෂ්පාදනයේ MOCVD
ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ (LED) නිෂ්පාදනය සඳහා මෙම තැන්පත් කිරීමේ තාක්ෂණය අත්යවශ්ය වේ. එය වැනි තීරණාත්මක ද්රව්ය පද්ධතිවල වර්ධනයට පහසුකම් සපයයි.ගැලියම් නයිට්රයිඩ් (GaN), ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs), සහ ඉන්ඩියම් පොස්ෆයිඩ් (InP), මේ සමගආසනයිඩ්/පොස්ෆයිඩ් (As/P) සංයෝග. මෙම ද්රව්ය කාර්යක්ෂම ආලෝක විමෝචනය සඳහා පදනම සාදයි. උදාහරණයක් ලෙස,ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත 407 nm වයලට් InGaN බහු-ක්වොන්ටම්-ළිං LEDමෙම ක්රමය භාවිතයෙන් නිපදවා ඇත. මෙම උපාංග බොහෝ විට මාත්රණය නොකළ GaN ධාරා පැතිරවීමේ ස්ථරයක් සහ ඉහළ ඇලුමිනියම් අන්තර්ගතයක් සහිත AlGaN බාධක ඇතුළත් කරයි. මෙම සැලසුම එන්නත් ධාරා පිටාර ගැලීම අඩු කිරීමෙන් ආලෝක විමෝචන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.InGaN/GaN බහු-ක්වොන්ටම් ළිං (MQWs)ඉහළ දීප්තියක් සහිත LED නිෂ්පාදනය සඳහා සාමාන්ය ද්රව්ය සංයුතියක් නියෝජනය කරයි. මෙම තාක්ෂණය භාවිතා කරමින් වර්ධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයිමෙම පරමාණුක වශයෙන් තුනී පටලවල ඒකාකාරිත්වය සහ ආවරණය, එය ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා 2D ද්රව්යවල වේෆර් පරිමාණ සංස්ලේෂණයට සෘජුවම බලපායි. Aරතු InGaN LED, 625 nm දී විමෝචනය කරමින්, 10.5% ක වාර්තාගත බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයක් (EQE) ලබා ගත්තේය.ගොඩගැසූ සුපිරි දැලිස් ස්ථර සහ වික්රියා වන්දි ඇතුළත් සංකීර්ණ එපිටැක්සියල් ක්රියා පටිපාටියක් හරහා.
ලේසර් ඩයෝඩ සඳහා MOCVD
දෘශ්ය සන්නිවේදනයේ සහ දත්ත ගබඩා කිරීමේ තීරණාත්මක සංරචක වන ලේසර් ඩයෝඩ මෙම තාක්ෂණය මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී. මෙම ක්රමය ගැලියම් ආසනයිඩ් (GaAs), ගැලියම් නයිට්රයිඩ් (GaN) සහ ඉන්ඩියම් පොස්ෆයිඩ් (InP) වැනි ද්රව්ය පද්ධති භාවිතා කරමින් උසස් තත්ත්වයේ එපිටැක්සියල් පටල වර්ධනයට ඉඩ සලසයි. වර්ධන ශිල්පීය ක්රම මගින් සංවර්ධනයට පහසුකම් සපයයි.InGaPAs සහ InGaAlP වැනි III-V මිශ්ර ලෝහ වලින් ලබාගත් දෘශ්ය තරංග ආයාම ලේසර් ඩයෝඩතවද,මෙම තාක්ෂණය මගින් වගා කරන ලද InAs/GaAs ක්වොන්ටම් තිත් ලේසර් ඩයෝඩ, විශේෂයෙන් 1.3 µm දී O-කලාප ආලෝකය නිකුත් කරයි.. තැන්පත් කිරීමේ ක්රියාවලියේ නිරවද්යතාවය මෙම උපාංගවල විශ්වසනීයත්වය සහ ආයු කාලය සඳහා සැලකිය යුතු ලෙස දායක වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ZnSe-පාදක ලේසර් ඩයෝඩ සඳහා උසස් තත්ත්වයේ එපිටැක්සියල් පටල වර්ධනය කිරීමේදී එය උපකාරී වී ඇති අතර, ඒවායේ සැලකිය යුතු දියුණුවකට මග පාදයි.අඛණ්ඩ තරංග ක්රියාකාරිත්වය යටතේ 20°C දී ආසන්න වශයෙන් පැය 500 දක්වා ළඟා වන ආයු කාලය. පර්යේෂකයන් වර්ධනය වීමට මෙම ක්රමය ද භාවිතා කරයිපුළුල් ප්රදේශ වික්රියා InGaAs-AlGaAs තනි ක්වොන්ටම් ළිං ලේසර් ආසන්න වශයෙන් 975nm හි ක්රියාත්මක වේ, එය පිරිහීමේ යාන්ත්රණයන් තේරුම් ගැනීමට උපකාරී වේ.
අධෝරක්ත විමෝචකවල MOCVD
මෙම තැන්පත් කිරීමේ ක්රමය දියුණු අධෝරක්ත විමෝචක නිපදවීම සඳහා ද අත්යවශ්ය වන අතර, ඒවා සංවේදනය, ප්රතිබිම්බකරණය සහ සන්නිවේදනය සඳහා යෙදුම් සොයා ගනී. මෙම තාක්ෂණය සංකීර්ණ ද්රව්ය ව්යුහයන් නිවැරදිව තැන්පත් කිරීමට ඉඩ සලසයි. උදාහරණයක් ලෙස, මධ්යම අධෝරක්ත ලේසර් මෙම ක්රියාවලිය භාවිතයෙන් වගා කෙරේ. මෙම නවීන උපාංගවලට AlAsSb ආවරණ, වික්රියා කරන ලද InAsSb ක්රියාකාරී කලාප සහ බහු-අදියර, I වර්ගයේ InAsSb/InAsP ක්වොන්ටම් ළිං ක්රියාකාරී කලාප ඇතුළත් වේ. ඒවා බහු-අදියර එන්නත් ලේසර් සඳහා අභ්යන්තර ඉලෙක්ට්රෝන ප්රභවයන් ලෙස ක්රියා කරන අර්ධ-ලෝහ GaAsSb/InAs ස්ථර ද දක්වයි, සහ AlAsSb ඉලෙක්ට්රෝන සීමා කිරීමේ ස්ථරයක් ලෙස සේවය කරයි. මෙම ව්යුහයන් නියෝජනය කරන්නේමෙම ක්රමය මගින් වර්ධනය කරන ලද පළමු බහු-අදියර උපාංග, ඉතා විශේෂිත අධෝරක්ත සංරචක නිර්මාණය කිරීමට තාක්ෂණයේ හැකියාව ප්රදර්ශනය කරයි. සංස්ලේෂණය කරන ලද පටලවල ඒකාකාරිත්වය සහ ආවරණය පාලනය කිරීමේ හැකියාව මෙම දියුණු අධෝරක්ත උපාංගවල ක්රියාකාරිත්වය සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.
ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල MOCVD
ලෝහ-කාබනික රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (MOCVD)ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සංවර්ධනය කිරීම සඳහා මූලික ගලක් වන තාක්ෂණයකි. මෙම තාක්ෂණය බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ, අධි-සංඛ්යාත ට්රාන්සිස්ටර සහ උසස් සංවේදක සඳහා අත්යවශ්ය අර්ධ සන්නායක ස්ථරවල නිරවද්ය වර්ධනයට හැකියාව ලබා දෙයි.
බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සඳහා MOCVD
බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සඳහා ඉහළ බල ඝනත්වයන් සහ අධික උෂ්ණත්වයන් හැසිරවිය හැකි ද්රව්ය අවශ්ය වේ. ගැලියම් නයිට්රයිඩ් (GaN) සහ සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) වැනි ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සඳහා MOCVD අත්යවශ්ය වේ.උසස් තාප සන්නායකතාවය සහ ඉහළ බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවයමෙම ගුණාංග නවීන බල පද්ධති සඳහා අත්යවශ්ය වේ.SiC සහ GaN වැනි පුළුල් කලාප පරතරය අර්ධ සන්නායකඉල්ලුමක් ඇති බල පරිසරයන් සඳහා හොඳින් ගැලපේ. මෙම සැකසුම් වලදී උපාංග ඉහළ වෝල්ටීයතාවයකට, ධාරාවකට සහ උෂ්ණත්වයකට යටත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, MOCVD-වර්ධනය කරන ලද ප්ලාවිත කලාප සමඟ නිපදවන ලද GaN ඩයෝඩ, බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාව ඉක්මවා යන බව පෙන්නුම් කර ඇත.1.3 කේ.වී.තනි වේෆරයකින් ලබාගත් උපාංග දොළහක් මෙම හැකියාව පෙන්නුම් කළ අතර, න්යායාත්මක සමාන්තර තල සීමාවෙන් ආසන්න වශයෙන් සියයට 90ක් කරා ළඟා විය.
MOCVD වර්ධනයට ඉඩ සලසයිඅඩු දෝෂ ඝනත්වයක් සහිත SiC උපස්ථර මත උසස් තත්ත්වයේ, තනි-ස්ඵටික එපිටැක්සියල් ස්ථර. බල අර්ධ සන්නායක සඳහා මෙය ඉතා වැදගත් වේ. මෙම ක්රියාවලිය එපිටැක්සියල් ස්ථරයේ ඝණකම, මාත්රණ සාන්ද්රණය සහ ස්ථර ඒකාකාරිත්වය පිළිබඳ නිරවද්ය පාලනයක් සපයයි. මෙම සාධක සංකීර්ණ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා අත්යවශ්ය විද්යුත් ගුණාංග ප්රශස්ත කරයි. තවද, MOCVD මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු වේ. එය කුඩා සහ විශාල උපස්ථර දෙකෙහිම එපිටැක්සියල් ස්ථර වර්ධනයට ඉඩ සලසයි, එමඟින් SiC මත පදනම් වූ උපාංග පුළුල් ලෙස භාවිතා කිරීම සඳහා ලාභදායී වේ. III-නයිට්රයිඩ් අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය, ඇතුළුවGaN, AlGaN, InGaN, AlN, සහ InAlN, බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ, ෆෝටෝනික්ස් සහ පිරිසිදු බලශක්ති තාක්ෂණයන්හි ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත යෙදුම් සඳහා මෙම ක්රමය හරහා වගා කෙරේ. ඉහළ කාර්යක්ෂමතා බල ට්රාන්සිස්ටර (HEMTs), UV-දෘශ්ය LED සහ ලේසර් ඩයෝඩ වැනි උපාංග සඳහා මෙම ද්රව්ය ඉතා වැදගත් වේ.
අධි-සංඛ්යාත ට්රාන්සිස්ටරවල MOCVD
දියුණු සන්නිවේදන පද්ධති සඳහා ඉතා වැදගත් වන අධි-සංඛ්යාත ට්රාන්සිස්ටර ද MOCVD වෙතින් සැලකිය යුතු ප්රතිලාභ ලබා ගනී. මෙම ක්රියාවලිය අධි ඉලෙක්ට්රෝන සංචලතා ට්රාන්සිස්ටර වැනි උපාංග සඳහා InP-පාදක ද්රව්ය පද්ධති වර්ධනයට පහසුකම් සපයයි (HEMTs), හෙටෙරොජන්ෂන් බයිපෝලර් ට්රාන්සිස්ටර (HBTs), PIN, මික්සර් සහ ගුණක ඩයෝඩ. උදාහරණයක් ලෙස, පර්යේෂකයන් SiC උපස්ථර මත අඟල් 4 GaN මත AlGaN/GaN අධි-ඉලෙක්ට්රෝන-චලතා ට්රාන්සිස්ටර (HEMTs) නිපදවයි. MOCVD මගින් වගා කරන ලද එපිටැක්සියල් වේෆරය, i-GaN බෆර ස්ථරයකින්, 0.9 μm අහම්බෙන් මාත්රණය කරන ලද GaN නාලිකා ස්ථරයකින්, 25 nm Al0.25Ga0.75N බාධක ස්ථරයකින් සහ 2 nm GaN කැප් ස්ථරයකින් සමන්විත වේ. කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ශාලා මිනුම් මගින් ඉලෙක්ට්රෝන සංචලතාව පෙන්නුම් කරන ලදී1500 සෙ.මී.²/V·s, පත්ර ප්රතිරෝධය 280 Ω/sq, සහ පත්ර වාහක ඝනත්වය 1 × 10¹³/cm².
Ka-band යෙදුම් සඳහා ඕමික් කැටයම් රටා (OEPs) ප්රශස්ත කිරීම කාර්ය සාධනය තවදුරටත් වැඩි දියුණු කරයි. 1 μm රේඛා රටාවක් OEP අනෙකුත් රටා හා සසඳන විට උසස් ප්රතිඵල පෙන්නුම් කළේය.
| කාර්ය සාධන මිනුම | 1 μm රේඛා OEP | අනෙකුත් OEP (උදා: 1 μm සිදුරු, 3 μm සිදුරු, 3 μm රේඛා) |
|---|---|---|
| ස්පර්ශ ප්රතිරෝධය | පහළම | ඉහළ |
| කුඩා සංඥා කාර්ය සාධනය | ඉහළම | පහළ |
| විශාල සංඥා කාර්ය සාධනය | ඉහළම | පහළ |
| අවම ශබ්ද රූපය (NFmin) | කුඩාම | විශාල |
| ප්රතිරෝධය මත (රොන්) | 1.61 Ω·මි.මී. | ඉහළ |
මෙම ප්රශස්තකරණය කරන ලද OEP ව්යුහය, MOCVD-වර්ධනය කරන ලද එපිටැක්සියල් ස්ථර සමඟ ඒකාබද්ධව, වැඩිදියුණු කළ රේඩියෝ සංඛ්යාත ක්රියාකාරිත්වයකට මග පාදයි. ප්රවේශ ප්රතිරෝධය අඩු කිරීමෙන් සහ සම්බන්ධතා ප්රදේශය වැඩි කිරීමෙන් එය මෙය සාක්ෂාත් කර ගනී.
උසස් සංවේදක සඳහා MOCVD
වැඩි දියුණු කළ සංවේදීතාව සහ තේරීම සඳහා උසස් සංවේදක නිශ්චිතව නිර්මාණය කරන ලද අර්ධ සන්නායක ස්ථර මත රඳා පවතී. MOCVD වර්ධනයමොලිබ්ඩිනම් ඩයිසල්ෆයිඩ් (MoS2) වැනි ද්විමාන සංක්රාන්ති ලෝහ ඩයිකැල්කොජෙනයිඩ් (TMDs)ඊළඟ පරම්පරාවේ නැනෝ-ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. මෙම යෙදුම්වලට බොහෝ විට උසස් සංවේදක තාක්ෂණයන් ඇතුළත් වන අතර, ක්රමය මඟින් පිරිනමනු ලබන නිරවද්ය ස්ථරයෙන් ස්ථරයට වර්ධනය සහ ඉහළ ස්ඵටිකතාවයෙන් ප්රතිලාභ ලබයි.
MOCVD-වගා කරන ලද ZnGa2O4 ස්ථර NO වායු සංවේදක සඳහා බෙහෙවින් ප්රයෝජනවත් වේ. ප්ලාස්මා මතුපිට ප්රතිකාරය ඒවායේ ක්රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරන බව පර්යේෂණවලින් පෙන්වා දී ඇත. මෙය 5 ppm NO වායු සාන්ද්රණය සඳහා සංවේදක ප්රතිචාරයේ 8 ගුණයක වැඩිදියුණුවකට මග පාදයි, ළඟා වේ1276.1%මෙම ප්රශස්තිකරණය කළ සංවේදකය 2.4 ppb හි අඩු හඳුනාගැනීමේ සීමාවක් ද ලබා ගත් අතර, එමඟින් ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත NO වායු සංවේදක නිපදවීමේදී තාක්ෂණයේ කාර්යක්ෂමතාව පෙන්නුම් කරන ලදී.
තවද,ඉන්ඩියම් ඔක්සයිඩ් නැනෝ වයර් සහ In2O3 තුනී පටලමෙම ක්රියාවලිය මගින් වගා කරන ලද NO2 සඳහා හොඳ තේරීමක් පෙන්නුම් කරයි. මෙම ද්රව්ය අනෙකුත් වායූන්ගෙන් අවම මැදිහත්වීමක් පෙන්නුම් කරන අතර, එය වැඩිදියුණු කළ තේරීමක් පෙන්නුම් කරයි. MOCVD මගින් වගා කරන ලද ZnGa2O4 (ZGO) එපිලේයරයක් 300 °C දී NO හඳුනා ගැනීම සඳහා ඉහළ සංවේදීතාව, ප්රතිවර්තනය සහ තේරීමක් පෙන්නුම් කළේය. ZGO සංවේදකය සංවේදීතාවයක් පෙන්නුම් කළේය1.88 යනු125 ppb NO ට නිරාවරණය වූ විට. එය CO2, CO සහ SO2 සමඟ යන්තම් ප්රතික්රියා කරන අතරතුර NO ට ඉහළ සංවේදීතාවයක් පෙන්නුම් කළ අතර, එය වැඩි දියුණු කළ තේරීමක් පෙන්නුම් කළේය. ZGO සංවේදකය NO ට සාපේක්ෂව NO ට වැඩි ප්රතිචාරයක් ද පෙන්නුම් කළේය. පළමු මූලධර්ම සමාකරණ මගින් තහවුරු කළේ ZGO වායු සංවේදකයේ NO ට ඇති ප්රබල ප්රතිචාරය තුනී පටල මතුපිට NO අණු අවශෝෂණය මත වැඩ ක්රියාකාරිත්වයේ සැලකිය යුතු වෙනසක් නිසා බවයි.
පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සහ අනාවරණය සඳහා MOCVD
ලෝහ-කාබනික රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (එම්ඕසීවීඩී) පුනර්ජනනීය බලශක්ති තාක්ෂණයන්හි සහ නවීන හඳුනාගැනීමේ පද්ධතිවල දියුණුවට සැලකිය යුතු ලෙස දායක වේ. මෙම තාක්ෂණය කාර්යක්ෂම සූර්ය කෝෂ සහ සංවේදී ඡායා අනාවරක සඳහා අත්යවශ්ය ඉහළ කාර්ය සාධන ද්රව්ය නිර්මාණය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයි.
බහු-හන්දි සූර්ය කෝෂ වල MOCVD
MOCVD යනුඉහළ කාර්යක්ෂමතා සූර්ය පැනල නිෂ්පාදනය සඳහා අත්යවශ්ය වේ. එය වැඩිදියුණු කළ බලශක්ති පරිවර්තන අනුපාත සහිත සංයෝග අර්ධ සන්නායක නිර්මාණය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයි. පුනර්ජනනීය බලශක්තිය කෙරෙහි ගෝලීය අවධානයට අනුකූලව, හිරු එළියෙන් වැඩි බලයක් ජනනය කිරීම සඳහා මෙම තාක්ෂණය ඉතා වැදගත් වේ. පර්යේෂකයන් සාමාන්යයෙන් ගොතන ලද්දේGaInP/GaInAs/Ge උපාංගඉහළ කාර්යක්ෂම බහු-හන්දි සූර්ය කෝෂ වාණිජ පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා MOCVD භාවිතා කිරීම. මෙම සංකීර්ණ ව්යුහයන් සූර්ය වර්ණාවලියේ විවිධ කොටස් හරහා හිරු එළිය අවශෝෂණය උපරිම කරයි.
උදාහරණයක් ලෙස, MOCVD භාවිතයෙන් නිපදවන ලද පස්-හන්දි III-V සූර්ය කෝෂයක්, බල පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත්තේය35.1%. මෙම 12 cm² උපාංගය AlGaInP-AlGaAs-GaAs-InGaAs-InGaAs ව්යුහයකින් සමන්විත විය. සෑම උප සෛලයකම නිශ්චිත කලාප පරතරය ශක්තීන් තිබූ අතර, එමඟින් ප්රශස්ත ආලෝක ග්රහණය සඳහා ඉඩ සැලසේ. මෙම නිරවද්ය ස්ථර කිරීමේ හැකියාව සූර්ය බලශක්ති පරිවර්තනයේ සීමාවන් තල්ලු කිරීම සඳහා MOCVD අත්යවශ්ය වේ.
කාර්යක්ෂම ඡායා රූප අනාවරක සඳහා MOCVD
කාර්යක්ෂම ප්රකාශ අනාවරක නිපදවීමේදී MOCVD ද තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම උපකරණ ආලෝකය විද්යුත් සංඥා බවට පරිවර්තනය කරයි, සන්නිවේදනය, ප්රතිරූපණය සහ සංවේදනය සඳහා යෙදුම් සොයා ගනී. මෙම තාක්ෂණය ද්රව්ය සංයුතිය සහ ස්ථර ඝණකම පිළිබඳ නිරවද්ය පාලනයකට ඉඩ සලසයි, එය ප්රකාශ අනාවරකයක ක්රියාකාරිත්වයට සෘජුවම බලපායි.
MOCVD මගින් InP උපස්ථර මත InGaAs PIN ෆොටෝඩෙටෙක්ටර් පටල වර්ධනයට පහසුකම් සපයයි. ඉංජිනේරුවන්ට පුළුල් පරාසයක් තුළ තරංග ආයාම සඳහා InGaAs ෆොටෝඩෙටෙක්ටරයේ වර්ණාවලි සංවේදීතාව ප්රශස්ත කළ හැකිය (0.4 μm-3.6 μm). මෙම ප්රශස්තිකරණය සිදුවන්නේ 0.74 eV කලාප පරතරයක් ඇති සහ ප්රධාන සන්නිවේදන තරංග ආයාම ආවරණය කරන In0.53Ga0.47As වැනි ද්රව්ය සංයුතිය නිශ්චිතව පාලනය කිරීමෙනි. MOCVD මඟින් p- සහ n-වර්ගයේ InP සහ නිශ්චිත ඝණකම සහිත බහු InGaAs ස්ථර ඇතුළුව විවිධ ස්ථර නිවැරදිව තැන්පත් කිරීමට ඉඩ සලසයි (උදා: 2.2 μm unpled InGaAs අවශෝෂණ ස්ථරයක්). ෆොටෝඩෙක්ටරයේ වර්ණාවලි ප්රතිචාරය නිර්වචනය කිරීම සඳහා මෙම ස්ථර ඉතා වැදගත් වේ.
තවද, MOCVD වර්ධනයට ඉඩ සලසයි(In1-xAlx)2O3 පටල සුසර කළ හැකි කලාප පරතරයක් සහිතවMgO උපස්ථර මත. රසායනික සංයුතිය සහ වර්ධන උෂ්ණත්වය මගින් බලපෑමට ලක් වූ කලාප පරතරය සුසර කිරීමේ හැකියාව, නිශ්චිත වර්ණාවලි පරාසයන්ට සංවේදී වන ප්රකාශ අනාවරක නිපදවීමට සෘජුවම හැකියාව ලබා දෙයි. මෙම නිරවද්යතාවය ප්රතිචාර වේගය දක්වා ද විහිදේ. MOCVD-වර්ධනය කරන ලද Ga2O3 පටල භාවිතා කරන ප්රකාශ අනාවරක ප්රතිචාර වේගයක් පෙන්නුම් කර ඇත.තත්පර 0.1 ට වඩා හොඳයිවිශේෂයෙන්, මයිකා මත Ga2O3 මත පදනම් වූ Schottky බාධක ෆොටෝඩයෝඩ මෙම වේගවත් ප්රතිචාරය ප්රදර්ශනය කළ අතර, අධිවේගී අනාවරණය සඳහා තාක්ෂණයේ හැකියාව ඉස්මතු කළේය.
MOCVD හි නිරවද්යතාවය සහ බහුකාර්යතාව
ලෝහ-කාබනික රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී අද්විතීය වාසි ලබා දෙයි. එහි නිරවද්යතාවය සහ බහුකාර්යතාව උසස් ඉලෙක්ට්රොනික සහ දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග නිර්මාණය කිරීම සඳහා අත්යවශ්ය වේ. මෙම තාක්ෂණය මඟින්ද්රව්යමය ගුණාංග සහ ස්ථර ව්යුහයන් මත සුවිශේෂී පාලනය.
ද්රව්යමය බහුකාර්යතාව තුළ MOCVD හි කාර්යභාරය
මෙම තැන්පත් කිරීමේ තාක්ෂණය පෙන්නුම් කරන්නේවිශිෂ්ට ද්රව්යමය බහුකාර්යතාව. එය පුළුල් පරාසයක ද්රව්ය තැන්පත් කරයි. මේවාට ඇතුළත් වන්නේII-VI ද්රව්ය, III-V ද්රව්ය, සහ අධි-පිරිසිදු ස්ඵටිකරූපී සංයෝග අර්ධ සන්නායක තුනී පටල. එය ක්ෂුද්ර/නැනෝ ව්යුහයන්, 0D, 1D සහ 2D නැනෝ ද්රව්ය ද සාදයි. විශේෂයෙන්, එය විශිෂ්ටයිIII-V අර්ධ සන්නායක, ගැලියම් සහ ඉන්ඩියම් වැනි ලෝහමය මූලද්රව්ය සහ ආසනික් සහ පොස්පරස් වැනි V කාණ්ඩයේ මූලද්රව්ය ඇතුළත් වේ.GaAs විෂම ව්යුහයන්සහLED සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා GaN-පාදක ද්රව්යපොදු යෙදුම් වේ.
මෙය ඉතා බහුකාර්ය තාක්ෂණයකි. එය පූර්වගාමී රසායන විද්යාව වෙනස් කිරීමෙන් සංයෝග අර්ධ සන්නායක, නයිට්රයිඩ සහ ඔක්සයිඩ් තැන්පත් කරයි. එය සාමාන්යයෙන් පොස්ෆයිඩ් (P) ද්රව්ය සඳහා වඩාත් කැමති වේ. ආසනයිඩ් පාදක ද්රව්ය සඳහා, මෙම තාක්ෂණය සහ MBE සමාන හැකියාවන් ඇත. කෙසේ වෙතත්,ඇන්ටිමොනයිඩ් (Sb) ද්රව්ය වර්ධනය සඳහා MBE වඩාත් කැමති ක්රමයයි.සහ ක්වොන්ටම් තිත් වැනි වඩාත් දියුණු ව්යුහයන් සඳහා.
| තාක්ෂණය | ද්රව්යමය බහුකාර්යතාව |
|---|---|
| එම්ඕසීවීඩී | සුවිශේෂී පාලනයක් සහිත සංකීර්ණ, ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ස්ඵටිකරූපී ව්යුහයන් නිර්මාණය කරයි. |
| සාමාන්ය CVD | පුළුල් පරාසයක සරල ද්රව්ය සඳහා වඩාත් පරිමාණය කළ හැකි සහ ලාභදායී. |
නිරවද්ය ස්ථර පාලනය සඳහා MOCVD
මෙම තාක්ෂණය සංකීර්ණ විෂම ව්යුහයන් වර්ධනය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයිපරමාණුක මට්ටමේ නිරවද්යතාවය. ඉංජිනේරුවන් ස්ථර අතර පරමාණුක වශයෙන් තියුණු සංක්රාන්ති නිර්මාණය කරයි. මෙය සිදුවන්නේ ප්රතික්රියාකාරකයට ගලා යන පූර්වගාමී වායු මාරු කිරීමෙනි. බහු ස්ථර අර්ධ සන්නායක උපාංගවල ඉලෙක්ට්රොනික සහ දෘශ්ය ගුණාංග සකස් කිරීම සඳහා මෙම පාලනය ඉතා වැදගත් වේ. මෙම ක්රියාවලිය 'පරමාණුක මට්ටමේ ඉදිකිරීමක්' ලෙස සැලකේ. අතිශය තුනී, ස්ඵටිකරූපී ස්ථර පරමාණුවෙන් පරමාණුවට ගොඩනගා ඇත. මෙම ඉහළ පාලිත ක්රමය එපිටැක්සියල් වර්ධනයට පහසුකම් සපයයි. පරමාණු ඉතා අනුපිළිවෙලින් සකස් කර ඇති අතර, වේෆරයේ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්යුහය පිළිබිඹු කරයි. මෙය ස්ඵටික ව්යුහයේ ස්ථරයෙන් ස්ථරයට අඛණ්ඩව පවත්වාගෙන යාම සහතික කරයි.
නිෂ්පාදනය සඳහා MOCVD හි පරිමාණය කිරීමේ හැකියාව
මෙම පද්ධතිය ඉහළ පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා සැලකිය යුතු පරිමාණයක් ද ලබා දෙයි. කාර්මික ප්රතික්රියාකාරක බහුවිධවේෆර්. උදාහරණයක් ලෙස ග්රහලෝක ප්රතික්රියාකාරක හසුරුවයි200 mm (ආසන්න වශයෙන් අඟල් 8) දක්වා වේෆර්. මෙය අඩු වියදම්, ඉහළ පරිමාවකින් යුත් නිෂ්පාදනයට සහාය වේ. පස්වන පරම්පරාවේ GaN ග්රහලෝක ප්රතික්රියාකාරකයක් එකවර අඟල් 6 ක එපිවේෆර් අටක් වර්ධනය කළේය.
- අඟල් 4 වේෆර්ඉහළ පරිමාණ නිෂ්පාදනයේදී පිරිවැය සහ පරිමාව තුලනය කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ.
- තාක්ෂණික අභියෝග මධ්යයේ වුවද, අඟල් 6 වේෆර් ඉහළ පරිමාවකින් යුත් නිෂ්පාදනය සඳහා ආකර්ෂණය වෙමින් පවතී.
නවීන ඉලෙක්ට්රොනික සහ දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග රාශියක් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා MOCVD අත්යවශ්ය වේ. නිරවද්යතාවය සහ ද්රව්යමය බහුකාර්යතාව පිළිබඳ එහි අද්විතීය හැකියාවන් බොහෝ අධි තාක්ෂණික කර්මාන්ත හරහා නවෝත්පාදනයන් මෙහෙයවයි. මෙම තාක්ෂණය සුවිශේෂී පාලනයක් සහිත සංකීර්ණ අර්ධ සන්නායක ව්යුහයන් නිර්මාණය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයි. ආලෝකකරණය, සන්නිවේදනය, පරිගණකකරණය සහ පුනර්ජනනීය බලශක්තිය යන ක්ෂේත්රවල දියුණුවට ඉඩ සලසන MOCVD මූලික තාක්ෂණයක් ලෙස දිගටම පවතී. එය උසස් ද්රව්ය විද්යාවේ කළ හැකි දේවල සීමාවන් නිරන්තරයෙන් තල්ලු කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: නොවැම්බර්-13-2025