MOCVD e sebelisetsoa eng?

MOCVD e sebediswa haholoholo bakeng sa ho hodisa difilimi tse tshesane tsa semiconductor. Difilimi tsena di bohlokwa bakeng sa disebediswa tse tswetseng pele tsa elektroniki le tsa optoelectronic. Mmaraka wa theknoloji ya MOCVD o bontsha kgolo e matla. Ditsebi di hakanya boleng ba yona ba mmaraka hoUSD 1.1 bilione ka 2023Ba bolela esale pele hore lekeno le tla fihla ho USD 2.8 bilione ka 2033, e leng se bontshang sekgahla sa kgolo ya selemo le selemo (CAGR) sa 9.7%. Katoloso ena e kgolo e totobatsa karolo ya bohlokwa ya MOCVD kgatelopeleng ya theknoloji.

Lintlha tsa Bohlokoa

• MOCVDe holisa lifilimi tse tšesaane tsa semiconductor. Lifilimi tsena li bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tse ngata tsa elektroniki.
• MOCVD e thusa ho etsa disebediswa tse tswetseng pele. Tsena di kenyeletsa di-LED, di-laser diode, le di-electronic tsa motlakase.
• MOCVD e ntle bakeng sa matla a ntjhafatswang. E thusa ho theha disele tsa letsatsi le di-sensor tse betere tsa mabone.
• MOCVD e fana ka taolo e ntle. E haha ​​​​mekhahlelo ka ho nepahala ha athomo bakeng sa ts'ebetso e ntle ea sesebelisoa.
• MOCVD e ka etsa disebediswa tse ngata ka nako e le nngwe. Sena se etsa hore e be ntle bakeng sa tlhahiso e kgolo.

MOCVD bakeng sa Lisebelisoa tse Tsoetseng Pele tsa Optoelectronic

Ho ntšoa ha mouoane oa lik'hemik'hale tsa tšepe-tsa tlhaho (MOCVD)e bapala karolo ea bohlokoa tlhahisong ea lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa optoelectronic. Theknoloji ena e nolofalletsa kholo e nepahetseng ea lifilimi tse tšesaane tsa semiconductor, tse leng tsa bohlokoa ts'ebetsong ea li-diode tsa sejoale-joale tse ntšang leseli, li-diode tsa laser, le li-emitter tsa infrared.

MOCVD ho Tlhahiso ea LED

Mokhoa ona oa ho beha khanya o bohlokoa haholo bakeng sa ho etsa li-diode tse ntšang khanya tse sebetsang hantle (LED). O thusa kholo ea litsamaiso tsa bohlokoa tsa thepa tse kangGallium Nitride (GaN), Gallium Arsenide (GaAs), le Indium Phosphide (InP), hammoho lemetsoako ea arsenide/phosphide (As/P). Lisebelisoa tsena li theha motheo oa ho ntša leseli ka katleho. Mohlala,Li-LED tsa InGaN tse nang le liliba tse ngata tsa 407 nm violet tse sebetsang hantle haholodi etswa ka ho sebedisa mokgwa ona. Disebediswa tsena hangata di kenyelletsa lera la ho hasana ha motlakase la GaN le sa kenngwang le dithibelo tsa AlGaN tse nang le aluminium e ngata. Moralo ona o ntlafatsa bokgoni ba ho ntsha lesedi ka ho fokotsa ho phalla ha motlakase wa motlakase.Liliba tsa InGaN/GaN tse nang le li-quantum tse ngata (MQWs)e emela motsoako o tloaelehileng oa thepa bakeng sa tlhahiso ea LED e khanyang haholo. Khōlo e sebelisang mokhoa ona e ntlafatsa haholoho tšoana le ho akaretsoa ha lifilimi tsena tse tšesaane tsa athomo, e amang ka ho toba tlhahiso ya disebediswa tsa 2D tse nang le bokgoni bo phahameng ba optoelectronic.LED e khubelu ea InGaN, e ntšang motlakase ho 625 nm, e fihletse rekoto ea katleho ea quantum ea kantle (EQE) ea 10.5%ka mokhoa o rarahaneng oa epitaxial o kenyeletsang mekhahlelo e mengata ea superlattice le puseletso ea khatello.

MOCVD bakeng sa Diode tsa Laser

Di-diode tsa laser, dikarolo tsa bohlokwa puisanong ya optical le polokelong ya data, di itshetlehile haholo theknolojing ena. Mokgwa ona o thusa kgolo ya difilimi tsa epitaxial tsa boleng bo hodimo tse sebedisang ditsamaiso tsa thepa tse kang Gallium Arsenide (GaAs), Gallium Nitride (GaN), le Indium Phosphide (InP). Mekhoa ya kgolo e thusa ntshetsopele yadiode tsa laser tsa wavelength tse bonahalang tse tswang ho dialloy tsa III-V tse kang InGaPAs le InGaAlPHo feta moo,Li-diode tsa laser tsa InAs/GaAs tse hodisitsoeng ke theknoloji ena li ntša khanya ea O-band, haholo-holo ho 1.3 µm.. Ho nepahala ha ts'ebetso ea ho beha lintho ho tlatsetsa haholo ho ts'epahaleng le bophelong ba lisebelisoa tsena. Mohlala, e bile le seabo ho holiseng lifilimi tsa boleng bo holimo tsa epitaxial bakeng sa li-diode tsa laser tse thehiloeng ho ZnSe, e leng se ileng sa lebisa ntlafatsong e kholo ho tsona.bophelo bohle, ho fihla dihora tse ka bang 500 ho 20°C tlasa ts'ebetso e tswelang pele ya maqhubuBafuputsi le bona ba sebelisa mokhoa ona ho holisaLi-laser tsa InGaAs-AlGaAs tse nang le khatello e kholo sebakeng se seholo tse sebetsang ho hoo e ka bang 975nm, e thusang ho utloisisa mekhoa ea ho senyeha.

MOCVD ho li-Emitters tsa Infrared

Mokhoa ona oa ho beha le oona o bohlokoa bakeng sa ho hlahisa li-emitter tse tsoetseng pele tsa infrared, tse fumanang lits'ebetso ho utloisiseng, ho nka litšoantšo le puisanong. Mokhoa ona o lumella ho beha ka nepo meaho e rarahaneng ea thepa. Ka mohlala, li-laser tsa infrared tse mahareng li lengoa ho sebelisoa mokhoa ona. Lisebelisoa tsena tse rarahaneng li kenyelletsa li-cladding tsa AlAsSb, libaka tse sebetsang tsa InAsSb tse nang le khatello, le libaka tse sebetsang hantle tsa quantum tsa mofuta oa I InAsSb/InAsP. Li boetse li na le mekhahlelo ea GaAsSb/InAs ea semi-metal, e sebetsang e le mehloli ea li-elektrone tsa ka hare bakeng sa li-laser tsa ente ea mekhahlelo e mengata, 'me AlAsSb e sebetsa e le lera la ho koalla li-elektrone. Meaho ena e emelalisebelisoa tsa pele tsa mekhahlelo e mengata tse holisitsoeng ka mokhoa ona, e bonts'a bokhoni ba theknoloji ba ho theha likarolo tse ikhethang haholo tsa infrared. Bokhoni ba ho laola ho tšoana le ho koahela lifilimi tse entsoeng ke ba bohlokoa bakeng sa ts'ebetso ea lisebelisoa tsena tse tsoetseng pele tsa infrared.

MOCVD ho tsa Elektroniki tse sebetsang hantle

Ho ntšoa ha mouoane oa lik'hemik'hale tsa tšepe-tsa tlhaho (MOCVD)ke theknoloji ea bohlokoa bakeng sa ho nts'etsapele lisebelisoa tsa elektroniki tse sebetsang hantle. Mokhoa ona o nolofalletsa kholo e nepahetseng ea likarolo tsa semiconductor tse bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tsa elektroniki tsa motlakase, li-transistors tsa maqhubu a phahameng le li-sensor tse tsoetseng pele.

MOCVD bakeng sa Matla a Elektroniki

Lisebelisoa tsa motlakase li hloka thepa e khonang ho sebetsana le matla a mangata le mocheso o feteletseng. MOCVD e bohlokoa bakeng sa ho hlahisa thepa e kang Gallium Nitride (GaN) le Silicon Carbide (SiC), tse nang leconductivity e phahameng ea mocheso le motlakase o phahameng oa ho senyeha. Litšobotsi tsena lia hlokahala bakeng sa litsamaiso tsa motlakase tsa sejoale-joale.Li-semiconductor tse nang le lekhalo le leholo tse kang SiC le GaNli loketse hantle bakeng sa libaka tse hlokang matla a mangata. Lisebelisoa li kenngoa tlas'a motlakase o phahameng, motlakase o mongata le mocheso maemong ana. Li-diode tsa GaN, mohlala, tse entsoeng ka libaka tsa ho kheloha tse holisitsoeng ke MOCVD, li bontšitse hore motlakase o fetang motlakase o mong.1.3 kVLisebelisoa tse leshome le metso e 'meli tse tsoang ka wafer e le 'ngoe li bontšitse bokhoni bona, li fihla hoo e ka bang karolo ea 90 lekholong ea moeli oa khopolo-taba oa sefofane se bapileng.

MOCVD e nolofalletsa kholo eamealo ea epitaxial ea boleng bo holimo, ea kristale e le 'ngoe holim'a li-substrate tsa SiC tse nang le botenya bo tlase ba sekoli. Sena se bohlokoa bakeng sa li-semiconductor tsa matla. Ts'ebetso ena e fana ka taolo e nepahetseng holim'a botenya, mahloriso a doping, le ho tšoana ha lera la epitaxial. Lintho tsena li ntlafatsa thepa ea motlakase ea bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tse rarahaneng tsa elektroniki. Ho feta moo, MOCVD e loketse tlhahiso e kholo. E lumella kholo ea lera la epitaxial holim'a li-substrate tse nyane le tse kholo, e leng se etsang hore lisebelisoa tse thehiloeng ho SiC li be le theko e tlase bakeng sa ho amoheloa ka bongata. Lisebelisoa tsa semiconductor tsa III-nitride, ho kenyeletsoaGaN, AlGaN, InGaN, AlN, le InAlN, li lengoa ka mokhoa ona bakeng sa lits'ebetso tse sebetsang hantle haholo ho lisebelisoa tsa motlakase, li-photonics le mahlale a matla a hloekileng. Lisebelisoa tsena li bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tse kang li-transistors tsa motlakase tse sebetsang hantle haholo (HEMTs), li-LED tse bonahalang ka UV, le li-diode tsa laser.

MOCVD ho li-Transistors tse nang le maqhubu a phahameng

Li-transistor tse nang le maqhubu a phahameng, tsa bohlokoa bakeng sa litsamaiso tse tsoetseng pele tsa puisano, le tsona li rua molemo haholo ho MOCVD. Ts'ebetso ena e thusa kholo ea litsamaiso tsa thepa tse thehiloeng ho InP bakeng sa lisebelisoa tse kang Li-Transistors tsa High Electron Mobility (HEMTs), Heterojunction Bipolar Transistors (HBTs), PIN, Mixer, le Multiplier diodesMohlala, bafuputsi ba qapa AlGaN/GaN High-Electron-Mobility Transistors (HEMTs) ho GaN ea lisenthimithara tse 4 ho li-substrate tsa SiC. Wafer ea epitaxial, e holisitsoeng ke MOCVD, e na le lera la buffer la i-GaN, lera la kanale la GaN le entsoeng ka doped ka phoso la 0.9 μm, lera la thibelo la 25 nm Al0.25Ga0.75N, le lera la sekoahelo sa 2 nm GaN. Litekanyo tsa Hall mochesong oa kamore li bontšitse ho tsamaea ha li-electron tsa1500 cm²/V·s, khanyetso ea lakane ea 280 Ω/skwele, le bongata ba mojari oa lakane ea 1 × 10¹³/cm².

Ho ntlafatsa dipaterone tsa ohmic etching (OEPs) bakeng sa ditshebediso tsa Ka-band ho ntlafatsa tshebetso haholo. Paterone ya mola wa 1 μm OEP e bontshitse diphetho tse ntle ha e bapiswa le dipaterone tse ding.

Sebopeho sena se ntlafaditsweng sa OEP, hammoho le dikarolo tsa epitaxial tse hodisitsweng ho MOCVD, se lebisa tshebetsong e ntlafetseng ya maqhubu a radio. Se fihlella sena ka ho fokotsa khanyetso ya phihlello le ho eketsa sebaka sa ho kopana.

MOCVD bakeng sa Li-sensor tse Tsoetseng Pele

Disensara tse tswetseng pele di itshetlehile ka dikarolo tsa semiconductor tse entsweng ka nepo bakeng sa kutlwisiso e ntlafetseng le kgetho.Dichalcogenides tsa phetoho ya 2D metal (TMDs) tse kang molybdenum disulfide (MoS2)e bohlokoa bakeng sa disebediswa tsa nano-elektroniki tsa moloko o latelang. Ditshebediso tsena hangata di kenyeletsa mahlale a tswetseng pele a ho lemoha, a ruang molemo kgolong e nepahetseng ya lera ka lera le kristale e phahameng e fanwang ke mokgwa ona.

Mealo ea ZnGa2O4 e holisitsoeng ho MOCVD e molemo haholo bakeng sa li-sensor tsa khase tsa NO. Lipatlisiso li bontšitse hore kalafo ea bokaholimo ba plasma e ntlafatsa ts'ebetso ea tsona haholo. Sena se lebisa ntlafatsong ea makhetlo a 8 karabelong ea li-sensor bakeng sa khatello ea khase ea NO ea 5 ppm, e fihlang ho1276.1%Sensor ena e ntlafalitsoeng e boetse e fihletse moeli o tlase oa ho lemoha oa 2.4 ppb, e bonts'ang katleho ea mokhoa ona oa ho hlahisa li-sensor tsa khase tsa NO tse sebetsang hantle.

Ho feta moo,li-nanowire tsa indium oxide le lifilimi tse tšesaane tsa In2O3e hodisitsweng ka tshebetso ena e bontsha kgetho e ntle ho NO2. Disebediswa tsena di bontsha tšitiso e nyane ho tswa ho dikhase tse ding, e leng se bontshang kgetho e ntlafetseng. Epilara ya ZnGa2O4 (ZGO) e hodisitsweng ke MOCVD e bontshitse kutlwisiso e phahameng, ho fetolwa ha maemo, le kgetho bakeng sa ho lemoha NO ho 300 °C. Sensor ya ZGO e bontshitse kutlwisiso ya1.88ha e pepesetsoa ho 125 ppb NO. E bontšitse kutlo e phahameng ho NO ha e ntse e sa arabele hantle ka CO2, CO, le SO2, e leng se bontšang khetho e ntlafalitsoeng. Sensor ea ZGO e boetse e bontšitse karabelo e kholo ho NO ha e bapisoa le NO2. Litekanyetso tsa melao-motheo ea pele li tiisitse hore karabelo e matla ea sensor ea khase ea ZGO ho NO e bakoa ke phetoho e kholo mosebetsing oa ho sebetsa holim'a ho kenngoa ha molek'hule ea NO holim'a bokaholimo ba filimi e tšesaane.

MOCVD bakeng sa Matla a Nchafalitsoeng le ho Lemoha

Ho ntšoa ha mouoane oa lik'hemik'hale tsa tšepe-tsa tlhaho (MOCVD) e kenya letsoho haholo tsoelo-peleng ea mahlale a matla a nchafatsoang le litsamaiso tse rarahaneng tsa ho lemoha. Mokhoa ona o nolofalletsa ho thehoa ha thepa e sebetsang hantle ea bohlokoa bakeng sa lisele tsa letsatsi tse sebetsang hantle le li-photodetector tse bonolo.

MOCVD ho Lisele tsa Letsatsi tse Kopantsoeng ka Metsoako e Mengata

MOCVD keea bohlokoa bakeng sa ho hlahisa liphanele tsa letsatsi tse sebetsang hantle haholo. E nolofalletsa ho thehoa ha di-semiconductor tse nang le sekgahla se ntlafetseng sa phetoho ya eneji. Theknoloji ena e bohlokwa bakeng sa ho hlahisa matla a mangata a tswang kganyeng ya letsatsi, e tsamaellanang le kgatello ya lefatshe ka bophara ya eneji e ntjhafatswang. Bafuputsi hangata ba qapaLisebelisoa tsa GaInP/GaInAs/Geho sebedisa MOCVD bakeng sa tlhahiso ya kgwebo ya disele tsa letsatsi tse nang le dikgokelo tse ngata tse sebetsang hantle haholo. Dibopeho tsena tse rarahaneng di eketsa ho monya ha letsatsi dikarolong tse fapaneng tsa spectrum ya letsatsi.

Mohlala, sele ea letsatsi ea III-V ea makutano a mahlano, e entsoeng ka ho sebelisa MOCVD, e fihletse katleho ea phetoho ea matla a35.1%. Sesebediswa sena sa 12 cm² se ne se na le sebopeho sa AlGaInP-AlGaAs-GaAs-InGaAs-InGaAs. Sele e nngwe le e nngwe e ne e na le matla a itseng a bandgap, a dumellang ho hapa lesedi hantle. Bokgoni bona bo nepahetseng ba ho arola ka mekhahlelo bo etsa hore MOCVD e be ya bohlokwa bakeng sa ho sutumelletsa meedi ya phetoho ya matla a letsatsi.

MOCVD bakeng sa Li-Photodetector tse Sebetsang Hantle

MOCVD e boetse e bapala karolo ea bohlokoa ho etseng li-photodetector tse sebetsang hantle. Lisebelisoa tsena li fetola leseli hore e be matšoao a motlakase, li fumana lits'ebetso puisanong, litšoantšong le kutloisisong. Mokhoa ona o lumella taolo e nepahetseng holim'a sebopeho sa thepa le botenya ba lera, e leng se susumetsang ka kotloloho ts'ebetso ea photodetector.

MOCVD e thusa kgolo ya lera la InGaAs PIN photodetector hodima di-substrate tsa InP. Baenjiniere ba ka ntlafatsa kutlwisiso ya spectral ya InGaAs photodetector bakeng sa maqhubu a maqhubu ka hara mefuta e mengata (0.4 μm-3.6 μm). Ntlafatso ena e etsahala ka ho laola ka nepo sebopeho sa thepa, joalo ka In0.53Ga0.47As, e nang le lekhalo la 0.74 eV mme e akaretsa maqhubu a puisano a bohlokoa. MOCVD e lumella ho beoa ha mekhahlelo e fapaneng ka nepo, ho kenyeletsoa le InP ea mofuta oa p le n, le mekhahlelo e mengata ea InGaAs e nang le botenya bo itseng (mohlala, lera la ho monya la InGaAs le sa koaheloang la 2.2 μm). Mekhahlelo ena e bohlokoa bakeng sa ho hlalosa karabelo ea spectral ea photodetector.

Ho feta moo, MOCVD e nolofalletsa kgolo yaLifilimi tsa (In1-xAlx)2O3 tse nang le lekhalo le ka fetoloanghodima di-substrate tsa MgO. Ho kgona ho fetola lekhalo la bandgap, ho susumetswang ke sebopeho sa dikhemikhale le mocheso wa kgolo, ho nolofalletsa ka ho toba ho etswa ha di-photodetector tse amehang maemong a itseng a di-spectral. Ho nepahala hona ho atoloha le lebelong la karabelo. Di-photodetector tse sebedisang difilimi tsa Ga2O3 tse hodisitsweng ke MOCVD di bontshitse lebelo la karabelo.ho feta metsotsoana e 0.1Haholo-holo, di-photodiode tsa Schottky barrier tse thehilweng ho Ga2O3 ho mica di bontshitse karabelo ena e potlakileng, di totobatsa bokgoni ba theknoloji ba ho lemoha ka lebelo le phahameng.

Ho nepahala le ho feto-fetoha ha MOCVD

Ho ntšoa ha mouoane oa lik'hemik'hale tsa tšepe-organic ho fana ka melemo e ikhethang tlhahisong ea li-semiconductor. Ho nepahala ha eona le ho tenyetseha ha eona ho etsa hore e be ea bohlokoa bakeng sa ho theha lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa elektroniki le tsa optoelectronic. Theknoloji ena e lumella bakeng sataolo e ikhethang holim'a thepa ea thepa le meaho ea lera.

Karolo ea MOCVD ho Tenyetseheng ha Lintho tse Bonahalang

Mokhoa ona oa ho beha leihlo o bontšaho tenyetseha ho hlollang ha thepaE boloka mefuta e mengata ea thepa. Tsena li kenyelletsaLisebelisoa tsa II-VI, lisebelisoa tsa III-V, le lifilimi tse tšesaane tsa kristale tse nang le bohloeki bo phahameng. E boetse e etsa li-micro/nanostructures, 0D, 1D, le 2D nanomaterials. Haholo-holo, e ipabola kaLi-semiconductor tsa III-V, e kenyeletsang dielemente tsa tshepe tse kang gallium le indium, le dielemente tsa sehlopha sa V tse kang arsenic le phosphorus.Meaho e fapaneng ea GaAsleLisebelisoa tse thehiloeng ho GaN bakeng sa mabone a LED le lisebelisoa tsa elektronikike lits'ebetso tse tloaelehileng.

Mokhoa ona o feto-fetoha haholo. O boloka di-semiconductor tsa metsoako, di-nitride, le di-oxide ka ho fetola k'hemistri ya pele ho moo. Hangata o kgethwa bakeng sa thepa ya phosphide (P). Bakeng sa thepa e thehilweng ho arsenide, mokhoa ona le MBE di na le bokgoni bo tshwanang. Leha ho le jwalo,MBE ke mokhoa o ratoang bakeng sa kholo ea thepa ea antimonide (Sb)le bakeng sa meaho e tsoetseng pele haholo joalo ka matheba a quantum.

MOCVD bakeng sa Taolo e Nepahetseng ea Mealo

Mokhoa ona o nolofalletsa kholo ea li-heterostructure tse rarahaneng tse nang leho nepahala ha boemo ba athomo. Baenjiniere ba etsa diphetoho tse bohale tsa athomo pakeng tsa mealo. Sena se etsahala ka ho fetola feela dikhase tse etellang pele tse kenang ka hara reactor. Taolo ena e bohlokwa bakeng sa ho fetola thepa ya elektroniki le ya optical ya disebediswa tsa semiconductor tse nang le mealo e mengata. Tshebetso ena e nkuwa e le 'kaho ya maemo a athomo'. Mealo e tshesane haholo, ya kristale e hahuwa ke athomo. Mokgwa ona o laolwang haholo o thusa kgolo ya epitaxial. Diathomo di itlhophisa ka mokgwa o laolehileng haholo, di etsisa sebopeho sa kristale se ka tlase sa wafer. Sena se netefatsa ho tswela pele ha sebopeho sa kristale ka mealo.

Ho Kgolofala ha MOCVD bakeng sa Tlhahiso

Sistimi ena e boetse e fana ka bokgoni bo boholo ba ho atolosa tlhahiso ya bongata bo boholo.li-waferLi-reactor tsa Lipolanete, mohlala, li sebetsana leli-wafer tse fihlang ho 200 mm (hoo e ka bang lisenthimithara tse 8)Sena se tšehetsa tlhahiso e theko e tlase, e nang le bophahamo bo phahameng. GaN Planetary Reactor ea moloko oa bohlano e holisitse li-epiwafer tse robeli tsa lisenthimithara tse 6 ka nako e le 'ngoe.

• Li-wafer tsa lisenthimithara tse 4li sebelisoa haholo bakeng sa ho leka-lekanya litšenyehelo le bophahamo tlhahisong e phahameng.
• Li-wafer tsa lisenthimithara tse 6 li ntse li hohela tlhahiso e ngata, ho sa tsotellehe mathata a tekheniki.

MOCVD ke ea bohlokoa bakeng sa ho etsa mefuta e mengata ea lisebelisoa tsa sejoale-joale tsa elektroniki le tsa optoelectronic. Bokhoni ba eona bo ikhethang ba ho nepahala le ho tenyetseha ha thepa bo susumetsa boqapi ho pholletsa le liindasteri tse ngata tsa theknoloji e phahameng. Theknoloji ena e nolofalletsa ho thehoa ha meaho e rarahaneng ea semiconductor ka taolo e ikhethang. MOCVD e tsoela pele e le theknoloji ea bohlokoa, e nolofalletsang tsoelo-pele maboneng, puisanong, k'homphieutha le matla a nchafatsoang. E sutumelletsa meeli ea se ka khonehang saenseng e tsoetseng pele ea thepa.