MOCVD எதற்குப் பயன்படுகிறது?

MOCVD முதன்மையாக மெல்லிய குறைக்கடத்திப் படலங்களை வளர்க்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தப் படலங்கள் மேம்பட்ட மின்னணு மற்றும் ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களுக்கு அவசியமானவை. MOCVD தொழில்நுட்பத்திற்கான சந்தை வலுவான வளர்ச்சியை வெளிப்படுத்துகிறது. வல்லுநர்கள் அதன் சந்தை மதிப்பை மதிப்பிடுகின்றனர்.2023-ல் 1.1 பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்2033-ஆம் ஆண்டிற்குள் வருவாய் 2.8 பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்களை எட்டும் என்றும், இது 9.7% கூட்டு வருடாந்திர வளர்ச்சி விகிதத்தைக் (CAGR) காட்டும் என்றும் அவர்கள் கணித்துள்ளனர். இந்த குறிப்பிடத்தக்க விரிவாக்கம், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தில் MOCVD-யின் முக்கியப் பங்கை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• MOCVDமெல்லிய குறைக்கடத்திப் படலங்களை வளர்க்கிறது. இந்தப் படலங்கள் பல மின்னணு சாதனங்களுக்கு முக்கியமானவை.
• MOCVD மேம்பட்ட சாதனங்களை உருவாக்க உதவுகிறது. இவற்றில் LED-கள், லேசர் டையோடுகள் மற்றும் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆகியவை அடங்கும்.
• MOCVD புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலுக்கு உகந்தது. இது மேம்பட்ட சூரிய மின்கலங்களையும் ஒளி உணரிகளையும் உருவாக்க உதவுகிறது.
• MOCVD சிறந்த கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது. இது மேம்பட்ட சாதனச் செயல்திறனுக்காக, அணுத் துல்லியத்துடன் அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது.
• MOCVD தொழில்நுட்பத்தால் ஒரே நேரத்தில் பல சாதனங்களை உருவாக்க முடியும். இது பெருமளவிலான உற்பத்திக்கு உகந்ததாக அமைகிறது.

மேம்பட்ட ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களுக்கான MOCVD

உலோக-கரிம இரசாயன ஆவிப் படிவு (MOCVD)மேம்பட்ட ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களின் உருவாக்கத்தில் இது ஒரு முக்கியப் பங்காற்றுகிறது. நவீன ஒளி உமிழும் டையோடுகள், லேசர் டையோடுகள் மற்றும் அகச்சிவப்பு உமிழிகளின் செயல்திறனுக்கு அடிப்படையான மெல்லிய குறைக்கடத்திப் படலங்களைத் துல்லியமாக வளர்க்க இந்தத் தொழில்நுட்பம் உதவுகிறது.

LED உற்பத்தியில் MOCVD

உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஒளி உமிழும் டையோடுகளை (LEDs) உற்பத்தி செய்வதற்கு இந்தப் படிவு நுட்பம் இன்றியமையாதது. இது போன்ற முக்கியமான பொருள் அமைப்புகளின் வளர்ச்சியை இது எளிதாக்குகிறது.காலியம் நைட்ரைடு (GaN), காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs) மற்றும் இண்டியம் பாஸ்பைடு (InP)உடன்ஆர்சனைடு/பாஸ்பைடு (As/P) சேர்மங்கள்இந்தப் பொருட்கள் திறமையான ஒளி உமிழ்வுக்கு அடிப்படையாக அமைகின்றன. உதாரணமாக,உயர் செயல்திறன் கொண்ட 407 nm ஊதா InGaN பல-குவாண்டம்-கிணறுகள் LED-கள்இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி இவை தயாரிக்கப்படுகின்றன. இந்தச் சாதனங்கள் பெரும்பாலும் கலப்படமற்ற GaN மின்னோட்டப் பரவல் அடுக்கையும், அதிக அலுமினிய உள்ளடக்கம் கொண்ட AlGaN தடைகளையும் உள்ளடக்கியுள்ளன. இந்த வடிவமைப்பு, உட்செலுத்து மின்னோட்ட மிகைப்பாய்வைக் குறைப்பதன் மூலம் ஒளி உமிழ்வுத் திறனை மேம்படுத்துகிறது.InGaN/GaN பல-குவாண்டம் கிணறுகள் (MQWs)அதிக பிரகாசம் கொண்ட LED தயாரிப்பிற்கான ஒரு பொதுவான மூலப்பொருள் கலவையை இது குறிக்கிறது. இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படும் வளர்ச்சி, குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்படுத்துகிறது.இந்த அணு அளவு மெல்லிய படலங்களின் சீரான தன்மை மற்றும் பரவல்இது, உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களுக்கான 2D பொருட்களின் வேஃபர் அளவிலான தொகுப்பை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது.625 நானோமீட்டரில் ஒளியை உமிழும் சிவப்பு InGaN LED, 10.5% என்ற சாதனை அளவிலான வெளிப்புற குவாண்டம் செயல்திறனை (EQE) எட்டியது.அடுக்கப்பட்ட சூப்பர்லேட்டிஸ் அடுக்குகள் மற்றும் திரிபு ஈடுசெய்தல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு சிக்கலான எபிடெக்சியல் செயல்முறை மூலம்.

லேசர் டையோடுகளுக்கான MOCVD

ஒளியியல் தகவல் தொடர்பு மற்றும் தரவு சேமிப்பில் முக்கிய அங்கங்களான லேசர் டையோடுகள், இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை பெரிதும் சார்ந்துள்ளன. இந்த முறையானது, காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs), காலியம் நைட்ரைடு (GaN) மற்றும் இண்டியம் பாஸ்பைடு (InP) போன்ற மூலப்பொருள் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி உயர்தர எபிடெக்சியல் படலங்களை வளர்க்க உதவுகிறது. வளர்ச்சி நுட்பங்கள் இவற்றின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கின்றன.InGaPAs மற்றும் InGaAlP போன்ற III-V கலப்புலோகங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் கண்ணுக்குப் புலப்படும் அலைநீள லேசர் டையோடுகள்மேலும்,இந்தத் தொழில்நுட்பத்தில் உருவாக்கப்பட்ட InAs/GaAs குவாண்டம் டாட் லேசர் டையோடுகள், குறிப்பாக 1.3 µm-ல் O-பட்டை ஒளியை வெளியிடுகின்றன.படிவு செயல்முறையின் துல்லியம், இந்தச் சாதனங்களின் நம்பகத்தன்மைக்கும் ஆயுட்காலத்திற்கும் கணிசமாகப் பங்களிக்கிறது. உதாரணமாக, ZnSe-அடிப்படையிலான லேசர் டையோடுகளுக்கான உயர்தர எபிடெக்சியல் படலங்களை வளர்ப்பதில் இது முக்கியப் பங்காற்றியுள்ளது, இதன் விளைவாக அவற்றின் செயல்திறனில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது.தொடர்ச்சியான அலை இயக்கத்தின் கீழ் 20°C வெப்பநிலையில் சுமார் 500 மணிநேரம் வரை ஆயுட்காலம் நீடிக்கும்.ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த முறையை வளர்ச்சிக்கும் பயன்படுத்துகின்றனர்.சுமார் 975nm-ல் இயங்கும் பரந்த-பரப்பு திரிபுற்ற InGaAs-AlGaAs ஒற்றை குவாண்டம் கிணறு லேசர்கள்இது சிதைவு வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது.

அகச்சிவப்பு உமிழிகளில் MOCVD

உணர்தல், படமாக்கல் மற்றும் தகவல் தொடர்பு ஆகியவற்றில் பயன்பாடுகளைக் கொண்ட மேம்பட்ட அகச்சிவப்பு உமிழிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கும் இந்தப் படிவு முறை இன்றியமையாதது. இந்த நுட்பம் சிக்கலான பொருள் கட்டமைப்புகளைத் துல்லியமாகப் படியவைக்க அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நடு-அகச்சிவப்பு லேசர்கள் இந்தச் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த அதிநவீன சாதனங்கள் AlAsSb உறைகள், திரிபுற்ற InAsSb செயலுறு பகுதிகள் மற்றும் பல-நிலை, வகை I InAsSb/InAsP குவாண்டம் கிணறு செயலுறு பகுதிகளை உள்ளடக்கியுள்ளன. அவை பல-நிலை உட்செலுத்து லேசர்களுக்கான உள் எலக்ட்ரான் மூலங்களாகச் செயல்படும் அரை-உலோக GaAsSb/InAs அடுக்குகளையும் கொண்டுள்ளன, மேலும் AlAsSb ஒரு எலக்ட்ரான் சிறைப்படுத்தல் அடுக்காகச் செயல்படுகிறது. இந்தக் கட்டமைப்புகள் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகின்றனஇந்த முறையில் வளர்க்கப்பட்ட முதல் பல-நிலை சாதனங்கள்மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்த அகச்சிவப்புக் கூறுகளை உருவாக்கும் தொழில்நுட்பத்தின் திறனை இது வெளிப்படுத்துகிறது. தொகுக்கப்பட்ட படலங்களின் சீரான தன்மையையும் பரவலையும் கட்டுப்படுத்தும் திறன், இந்த மேம்பட்ட அகச்சிவப்புச் சாதனங்களின் செயல்திறனுக்கு இன்றியமையாதது.

உயர் செயல்திறன் மின்னணுவியலில் MOCVD

உலோக-கரிம இரசாயன ஆவிப் படிவு (MOCVD)உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்னணு சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முக்கிய தொழில்நுட்பமாகும். இந்த நுட்பம், ஆற்றல் மின்னணுவியல், உயர் அதிர்வெண் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் மேம்பட்ட உணரிகளுக்கு அவசியமான குறைக்கடத்தி அடுக்குகளின் துல்லியமான வளர்ச்சியைச் சாத்தியமாக்குகிறது.

பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸிற்கான MOCVD

ஆற்றல் மின்னணுவியலுக்கு, அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் தீவிர வெப்பநிலைகளைத் தாங்கக்கூடிய பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன. காலியம் நைட்ரைடு (GaN) மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) போன்ற பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு MOCVD இன்றியமையாததாகும்.உயர்ந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் உயர் முறிவு மின்னழுத்தம்இந்தப் பண்புகள் நவீன மின் அமைப்புகளுக்கு இன்றியமையாதவை.SiC மற்றும் GaN போன்ற அகன்ற பட்டை இடைவெளி குறைக்கடத்திகள்சவாலான மின் சூழல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. இந்த அமைப்புகளில் சாதனங்கள் உயர் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் வெப்பநிலைக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக, MOCVD முறையில் வளர்க்கப்பட்ட சறுக்குப் பகுதிகளைக் கொண்டு உருவாக்கப்பட்ட GaN டையோடுகள், 100 µm-ஐத் தாண்டிய முறிவு மின்னழுத்தங்களை வெளிப்படுத்தியுள்ளன.1.3 kVஒரே சிலிக்கான் தகட்டிலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட பன்னிரண்டு சாதனங்கள் இந்தத் திறனை வெளிப்படுத்தி, கோட்பாட்டு ரீதியான இணையான தள வரம்பில் ஏறக்குறைய 90 சதவீதத்தை எட்டின.

MOCVD வளர்ச்சியை சாத்தியமாக்குகிறதுகுறைந்த குறைபாடு அடர்த்தி கொண்ட SiC அடி மூலக்கூறுகளின் மீது உயர்தர, ஒற்றைப் படிக எபிடெக்சியல் அடுக்குகள்ஆற்றல் குறைக்கடத்திகளுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது. இந்த செயல்முறை, எபிடெக்சியல் அடுக்கின் தடிமன், டோப்பிங் செறிவு மற்றும் அடுக்கு சீரான தன்மை ஆகியவற்றின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது. இந்த காரணிகள், சிக்கலான மின்னணு சாதனங்களுக்கு அவசியமான மின் பண்புகளை மேம்படுத்துகின்றன. மேலும், MOCVD பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றது. இது சிறிய மற்றும் பெரிய அடி மூலக்கூறுகள் இரண்டின் மீதும் எபிடெக்சியல் அடுக்குகளின் வளர்ச்சியை அனுமதிக்கிறது, இதனால் SiC-அடிப்படையிலான சாதனங்கள் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு செலவு குறைந்ததாக அமைகின்றன. III-நைட்ரைடு குறைக்கடத்திப் பொருட்கள், உட்படGaN, AlGaN, InGaN, AlN மற்றும் InAlNஆற்றல் மின்னணுவியல், ஒளியியல் மற்றும் தூய்மையான ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களில் உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்காக, இந்த முறையின் மூலம் பொருட்கள் வளர்க்கப்படுகின்றன. உயர் செயல்திறன் ஆற்றல் டிரான்சிஸ்டர்கள் (HEMTs), புற ஊதா-கண்ணுக்குப் புலப்படும் LED-கள் மற்றும் லேசர் டையோடுகள் போன்ற சாதனங்களுக்கு இந்தப் பொருட்கள் இன்றியமையாதவை.

உயர் அதிர்வெண் டிரான்சிஸ்டர்களில் MOCVD

மேம்பட்ட தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளுக்கு இன்றியமையாத உயர் அதிர்வெண் டிரான்சிஸ்டர்களும் MOCVD செயல்முறையால் கணிசமாகப் பயனடைகின்றன. இந்த செயல்முறை, உயர் எலக்ட்ரான் இயக்க டிரான்சிஸ்டர்கள் (High Electron Mobility Transistors) போன்ற சாதனங்களுக்கான InP-அடிப்படையிலான மூலப்பொருள் அமைப்புகளின் வளர்ச்சியை எளிதாக்குகிறது.HEMT-கள்), ஹெட்டரோஜங்ஷன் பைபோலார் டிரான்சிஸ்டர்கள் (HBT-கள்), PIN, மிக்சர் மற்றும் மல்டிபிளையர் டையோடுகள்உதாரணமாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் 4-அங்குல GaN ஆன் SiC அடி மூலக்கூறுகளில் AlGaN/GaN உயர்-எலக்ட்ரான்-நகர்வு டிரான்சிஸ்டர்களை (HEMTs) உருவாக்குகின்றனர். MOCVD மூலம் வளர்க்கப்பட்ட எபிடெக்சியல் வேஃபர், ஒரு i-GaN பஃபர் அடுக்கு, 0.9 μm தற்செயலாக மாசுபடுத்தப்படாத GaN சேனல் அடுக்கு, 25 nm Al0.25Ga0.75N தடுப்பு அடுக்கு மற்றும் 2 nm GaN மூடு அடுக்கு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. அறை வெப்பநிலையில் செய்யப்பட்ட ஹால் அளவீடுகள், எலக்ட்ரான் நகர்வுத்திறனைக் காட்டின.1500 செமீ²/V·வி280 Ω/sq தாள் மின்தடை மற்றும் 1 × 10¹³/cm² தாள் கேரியர் அடர்த்தி.

Ka-பட்டைப் பயன்பாடுகளுக்காக ஓமிக் பொறிப்பு வடிவங்களை (OEPs) உகந்ததாக்குவது செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துகிறது. மற்ற வடிவங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​1 μm கோட்டு வடிவ OEP சிறப்பான முடிவுகளை வெளிப்படுத்தியது.

இந்த மேம்படுத்தப்பட்ட OEP கட்டமைப்பு, MOCVD முறையில் வளர்க்கப்பட்ட எபிடெக்சியல் அடுக்குகளுடன் இணைந்து, மேம்பட்ட வானொலி அதிர்வெண் செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது. இது அணுகல் மின்தடையைக் குறைத்து, தொடர்புப் பரப்பை அதிகரிப்பதன் மூலம் இதைச் சாதிக்கிறது.

மேம்பட்ட சென்சார்களுக்கான MOCVD

மேம்பட்ட சென்சார்கள், அதிகரித்த உணர்திறன் மற்றும் தேர்ந்தெடுப்புத் திறனுக்காக, துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்ட குறைக்கடத்தி அடுக்குகளைச் சார்ந்துள்ளன. MOCVD வளர்ச்சிமாலிப்டினம் டைசல்பைடு (MoS2) போன்ற 2D இடைநிலை உலோக டைசல்கோஜனைடுகள் (TMDs)அடுத்த தலைமுறை நானோ-மின்னணு சாதனங்களுக்கு இது இன்றியமையாதது. இந்த முறையால் வழங்கப்படும் துல்லியமான அடுக்கு-அடுக்கு வளர்ச்சி மற்றும் உயர் படிகத்தன்மையின் மூலம் பயனடைந்து, இந்தப் பயன்பாடுகள் பெரும்பாலும் மேம்பட்ட உணர்திறன் தொழில்நுட்பங்களை உள்ளடக்கியுள்ளன.

MOCVD முறையில் வளர்க்கப்பட்ட ZnGa2O4 அடுக்குகள், NO வாயு உணரிகளுக்கு மிகவும் நன்மை பயக்கின்றன. பிளாஸ்மா மேற்பரப்புச் சிகிச்சை அவற்றின் செயல்திறனைக் கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. இது 5 ppm NO வாயுச் செறிவில் உணரியின் துலங்கலில் 8 மடங்கு மேம்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.1276.1%இந்த மேம்படுத்தப்பட்ட சென்சார் 2.4 ppb என்ற குறைந்த கண்டறிதல் வரம்பையும் அடைந்தது, இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட NO வாயு சென்சார்களை உருவாக்குவதில் இந்த நுட்பத்தின் செயல்திறனை நிரூபிக்கிறது.

மேலும்,இண்டியம் ஆக்சைடு நானோ கம்பிகள் மற்றும் In2O3 மெல்லிய படலங்கள்இந்த செயல்முறையின் மூலம் வளர்க்கப்பட்டவை NO2 க்கு நல்ல தேர்ந்தெடுப்புத் திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த பொருட்கள் மற்ற வாயுக்களிலிருந்து குறைந்தபட்ச குறுக்கீட்டைக் காட்டுகின்றன, இது மேம்பட்ட தேர்ந்தெடுப்புத் திறனைக் குறிக்கிறது. MOCVD மூலம் வளர்க்கப்பட்ட ஒரு ZnGa2O4 (ZGO) எபிலேயர், 300 °C வெப்பநிலையில் NO ஐக் கண்டறிவதில் அதிக உணர்திறன், மீள்தன்மை மற்றும் தேர்ந்தெடுப்புத் திறனை வெளிப்படுத்தியது. ZGO சென்சார் ஒரு குறிப்பிட்ட உணர்திறனைக் காட்டியது.1.88125 ppb NO-க்கு உட்படுத்தப்பட்டபோது, ​​அது NO-க்கு அதிக உணர்திறனை வெளிப்படுத்தியது, அதே சமயம் CO2, CO, மற்றும் SO2 உடன் மிகக் குறைவாகவே வினைபுரிந்தது, இது மேம்பட்ட தேர்ந்தெடுப்புத் திறனைக் குறிக்கிறது. மேலும், ZGO உணரியானது NO2-ஐ விட NO-க்கு ஒரு பெரிய துலங்கலைக் காட்டியது. மெல்லிய படலத்தின் மேற்பரப்பில் NO மூலக்கூறு உறிஞ்சப்படுவதால், வேலைச் செயல்பாட்டில் ஏற்படும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றத்தின் காரணமாகவே ZGO வாயு உணரியின் NO-க்கான வலுவான துலங்கல் ஏற்படுகிறது என்பதை முதல்-கோட்பாட்டு உருவகப்படுத்துதல்கள் உறுதிப்படுத்தின.

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் கண்டறிதலுக்கான MOCVD

உலோக-கரிம வேதியியல் ஆவிப் படிவு (MOCVDபுதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் அதிநவீன கண்டறிதல் அமைப்புகளின் முன்னேற்றங்களுக்கு இது கணிசமாகப் பங்களிக்கிறது. செயல்திறன் மிக்க சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் உணர்திறன் மிக்க ஒளிக்கண்டறிவான்களுக்கு அவசியமான உயர் செயல்திறன் கொண்ட பொருட்களை உருவாக்க இந்த நுட்பம் உதவுகிறது.

பல-சந்தி சூரிய மின்கலங்களில் MOCVD

MOCVD என்பதுஅதிக செயல்திறன் கொண்ட சூரிய பேனல்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு அத்தியாவசியமானதுஇது, மேம்பட்ட ஆற்றல் மாற்ற விகிதங்களைக் கொண்ட கூட்டு குறைக்கடத்திகளை உருவாக்க உதவுகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மீதான உலகளாவிய முக்கியத்துவத்திற்கு ஏற்ப, சூரிய ஒளியிலிருந்து அதிக சக்தியை உற்பத்தி செய்வதற்கு இந்தத் தொழில்நுட்பம் இன்றியமையாதது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பொதுவாக இவற்றை உருவாக்குகின்றனர்.GaInP/GaInAs/Ge சாதனங்கள்அதிக செயல்திறன் கொண்ட பல-சந்தி சூரிய மின்கலங்களின் வணிக அளவிலான உற்பத்திக்கு MOCVD பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சிக்கலான கட்டமைப்புகள் சூரிய நிறமாலையின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் சூரிய ஒளி உறிஞ்சுதலை அதிகபட்சமாக்குகின்றன.

உதாரணமாக, MOCVD தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்ட ஐந்து-சந்தி III-V சூரிய மின்கலம், ஒரு குறிப்பிட்ட மின் மாற்றத் திறனை அடைந்தது.35.1%இந்த 12 செ.மீ² சாதனம் AlGaInP-AlGaAs-GaAs-InGaAs-InGaAs என்ற கட்டமைப்பைக் கொண்டிருந்தது. ஒவ்வொரு துணைக்கலமும் குறிப்பிட்ட பட்டை இடைவெளி ஆற்றல்களைக் கொண்டிருந்ததால், உகந்த ஒளிப் பிடிப்பு சாத்தியமானது. இந்தத் துல்லியமான அடுக்கமைக்கும் திறன், சூரிய ஆற்றல் மாற்றத்தின் எல்லைகளை விரிவுபடுத்துவதற்கு MOCVD-ஐ இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது.

செயல்திறன் மிக்க ஒளி உணரிகளுக்கான MOCVD

செயல்திறன் மிக்க ஒளி உணரிகளை உருவாக்குவதிலும் MOCVD ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. இந்தச் சாதனங்கள் ஒளியை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றி, தகவல் தொடர்பு, படமாக்கல் மற்றும் உணர்தல் போன்ற துறைகளில் பயன்படுகின்றன. இந்த நுட்பம், பொருளின் கலவை மற்றும் அடுக்கின் தடிமன் ஆகியவற்றின் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு ஒளி உணரியின் செயல்திறனை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது.

MOCVD ஆனது InP அடி மூலக்கூறுகளின் மீது InGaAs PIN ஒளி உணரி சவ்வுகளின் வளர்ச்சியை எளிதாக்குகிறது. பொறியாளர்கள் பரந்த அளவிலான அலைநீளங்களுக்குள் InGaAs ஒளி உணரியின் நிறமாலை உணர்திறனை உகந்ததாக்க முடியும்.0.4 μm-3.6 μm0.74 eV பட்டை இடைவெளியைக் கொண்டு, முக்கியத் தொடர்பு அலைநீளங்களை உள்ளடக்கிய In0.53Ga0.47As போன்ற மூலப்பொருட்களின் கலவையைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் இந்த உகப்பாக்கம் நிகழ்கிறது. MOCVD தொழில்நுட்பமானது, p- மற்றும் n-வகை InP, மற்றும் குறிப்பிட்ட தடிமன் கொண்ட பல InGaAs அடுக்குகள் (எ.கா., 2.2 μm கலப்படமற்ற InGaAs உறிஞ்சு அடுக்கு) உள்ளிட்ட பல்வேறு அடுக்குகளைத் துல்லியமாகப் படியவைக்க அனுமதிக்கிறது. ஒளி உணரியின் நிறமாலைத் துலங்கலை வரையறுப்பதற்கு இந்த அடுக்குகள் மிக முக்கியமானவை.

மேலும், MOCVD வளர்ச்சியை சாத்தியமாக்குகிறதுசரிசெய்யக்கூடிய பட்டை இடைவெளியுடன் கூடிய (In1-xAlx)2O3 படலங்கள்MgO அடி மூலக்கூறுகளில். வேதியியல் கலவை மற்றும் வளர்ச்சி வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படும் பட்டை இடைவெளி சரிசெய்தல் திறன், குறிப்பிட்ட நிறமாலை வரம்புகளுக்கு உணர்திறன் கொண்ட ஒளி உணரிகளின் உருவாக்கத்தை நேரடியாகச் சாத்தியமாக்குகிறது. இந்தத் துல்லியம் பதிலளிப்பு வேகத்திற்கும் நீட்டிக்கப்படுகிறது. MOCVD முறையில் வளர்க்கப்பட்ட Ga2O3 படலங்களைப் பயன்படுத்தும் ஒளி உணரிகள் ஒரு பதிலளிப்பு வேகத்தை வெளிப்படுத்தியுள்ளன.0.1 வினாடிகளை விட சிறந்ததுகுறிப்பாக, மைக்காவின் மீது Ga2O3-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஸ்காட்கி தடுப்பு ஒளி இருமுனையங்கள் இந்த விரைவான துலங்கலை வெளிப்படுத்தின, இது அதிவேக கண்டறிதலுக்கான தொழில்நுட்பத்தின் திறனை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

MOCVD-யின் துல்லியம் மற்றும் பன்முகத்தன்மை

உலோக-கரிம வேதியியல் ஆவிப் படிவு முறை, குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் தனித்துவமான நன்மைகளை வழங்குகிறது. அதன் துல்லியமும் பன்முகத்தன்மையும், மேம்பட்ட மின்னணு மற்றும் ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கு இதனை இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்றன. இந்தத் தொழில்நுட்பம் பின்வருவனவற்றை அனுமதிக்கிறது:பொருள் பண்புகள் மற்றும் அடுக்கு அமைப்புகள் மீது சிறப்பான கட்டுப்பாடு.

பொருள் பன்முகத்தன்மையில் MOCVD-யின் பங்கு

இந்த படிவு நுட்பம் நிரூபிக்கிறதுகுறிப்பிடத்தக்க பொருள் பன்முகத்தன்மைஇது பலதரப்பட்ட பொருட்களைப் படிய வைக்கிறது. இவற்றில் அடங்குபவை:II-VI பொருட்கள், III-V பொருட்கள்மேலும், உயர் தூய்மை கொண்ட படிகச் சேர்ம குறைக்கடத்தி மென்படலங்களையும் இது உருவாக்குகிறது. இது நுண்/நானோ கட்டமைப்புகள், 0D, 1D, மற்றும் 2D நானோபொருட்களையும் உருவாக்குகிறது. குறிப்பாக, இது பின்வருவனவற்றில் சிறந்து விளங்குகிறது:III-V குறைக்கடத்திகள்காலியம் மற்றும் இண்டியம் போன்ற உலோகத் தனிமங்களையும், ஆர்சனிக் மற்றும் பாஸ்பரஸ் போன்ற ஐந்தாம் குழுத் தனிமங்களையும் உள்ளடக்கியது.GaAs பல்லினக் கட்டமைப்புகள்மற்றும்LED-கள் மற்றும் மின்னணு சாதனங்களுக்கான GaN-அடிப்படையிலான பொருட்கள்பொதுவான பயன்பாடுகள் ஆகும்.

இது மிகவும் பல்துறை வாய்ந்த ஒரு நுட்பமாகும். இது முன்னோடி வேதியியலை மாற்றுவதன் மூலம் கூட்டு குறைக்கடத்திகள், நைட்ரைடுகள் மற்றும் ஆக்சைடுகளைப் படிய வைக்கிறது. இது பொதுவாக பாஸ்பைடு (P) பொருட்களுக்கு விரும்பப்படுகிறது. ஆர்சனைடு அடிப்படையிலான பொருட்களுக்கு, இந்த நுட்பமும் MBE-யும் ஒத்த திறன்களைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும்,ஆன்டிமோனைடு (Sb) பொருள் வளர்ச்சிக்கு MBE விரும்பத்தக்க முறையாகும்.மேலும் குவாண்டம் புள்ளிகள் போன்ற மேம்பட்ட கட்டமைப்புகளுக்கும் இது பொருந்தும்.

துல்லியமான அடுக்குக் கட்டுப்பாட்டிற்கான MOCVD

இந்த நுட்பம் சிக்கலான பல்லினக் கட்டமைப்புகளின் வளர்ச்சியை சாத்தியமாக்குகிறது.அணு மட்ட துல்லியம்பொறியாளர்கள் அடுக்குகளுக்கு இடையில் அணு அளவில் கூர்மையான மாற்றங்களை உருவாக்குகிறார்கள். உலைக்குள் பாயும் முன்னோடி வாயுக்களை மாற்றுவதன் மூலம் இது நிகழ்கிறது. பல அடுக்கு குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் மின்னணு மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளை வடிவமைப்பதற்கு இந்தக் கட்டுப்பாடு மிகவும் முக்கியமானது. இந்த செயல்முறை 'அணு நிலை கட்டுமானம்' என்று கருதப்படுகிறது. மிக மெல்லிய, படிக அடுக்குகள் அணுக்களாக உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த உயர் கட்டுப்பாட்டு முறை எபிடெக்சியல் வளர்ச்சியை எளிதாக்குகிறது. அணுக்கள், வேஃபரின் அடிப்படையான படிக அமைப்பைப் பிரதிபலிக்கும் வகையில், மிகவும் ஒழுங்கான முறையில் தங்களை அமைத்துக் கொள்கின்றன. இது படிக அமைப்பின் அடுக்குக்கு அடுக்கு தொடர்ச்சியை உறுதி செய்கிறது.

உற்பத்திக்கான MOCVD-யின் அளவிடுதன்மை

இந்த அமைப்பு அதிக அளவிலான உற்பத்திக்கு கணிசமான விரிவாக்கத் திறனையும் வழங்குகிறது. தொழில்துறை உலைகள் பலவற்றை உள்ளடக்கிக் கொள்கின்றன.வேஃபர்கள்உதாரணமாக, கோள் உலைகள் கையாளுகின்றன200 மிமீ (சுமார் 8 அங்குலம்) வரையிலான வேஃபர்கள்இது குறைந்த செலவில் அதிக அளவில் உற்பத்தி செய்வதற்கு உதவுகிறது. ஒரு ஐந்தாம் தலைமுறை GaN கோள் உலை, ஒரே ஓட்டத்தில் எட்டு 6-அங்குல எபிவேஃபர்களை உருவாக்கியது.

• 4-அங்குல வேஃபர்கள்அதிக அளவிலான உற்பத்தியில் செலவையும் அளவையும் சமநிலைப்படுத்த பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• தொழில்நுட்ப சவால்கள் இருந்தபோதிலும், அதிக அளவிலான உற்பத்திக்கு 6-அங்குல வேஃபர்கள் பிரபலமடைந்து வருகின்றன.

பலதரப்பட்ட நவீன மின்னணு மற்றும் ஒளியியல் மின்னணு சாதனங்களைத் தயாரிப்பதற்கு MOCVD இன்றியமையாதது. அதன் துல்லியம் மற்றும் பொருள் பன்முகத்தன்மை ஆகியவற்றில் உள்ள தனித்துவமான திறன்கள், எண்ணற்ற உயர் தொழில்நுட்பத் தொழில்களில் புத்தாக்கத்தை ஊக்குவிக்கின்றன. இந்தத் தொழில்நுட்பம், சிக்கலான குறைக்கடத்தி கட்டமைப்புகளை விதிவிலக்கான கட்டுப்பாட்டுடன் உருவாக்க உதவுகிறது. MOCVD ஒரு மூலக்கல்லான தொழில்நுட்பமாகத் தொடர்ந்து விளங்கி, ஒளி, தகவல் தொடர்பு, கணினி மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஆகியவற்றில் முன்னேற்றங்களைச் சாத்தியமாக்குகிறது. இது மேம்பட்ட பொருள் அறிவியலில் சாத்தியமானவற்றின் எல்லைகளைத் தொடர்ந்து விரிவுபடுத்துகிறது.