金属有机化合物汽相淀积技术制备布拉格反射镜确定外延厚度的方法

外延膜层厚度的精确性对垂直腔面发射激光器(VCSEL)是十分重要的。应用传输矩阵方法分析了厚度偏差对半导体布拉格反射镜(DBR)反射谱的影响,并利用这种影响提出了一种金属有机化合物汽相淀积(MOCVD)制备布拉格反射镜精确确定外延厚度的方法。据此,应用MOCVD生长了980 nmVCSEL外延片,其反射谱中心波长为982 nm。结果表明,应用这种方法能够实现材料厚度、MOCVD系统生长参数的定标以及为VCSEL的材料生长提供可靠的依据。

聚焦离子束诱发金属有机化学气相淀积碳-铂薄膜

通过一系列实验 ,对聚焦离子束诱发 MOCVD的成膜机理进行了研究 ,给出了淀积速率同离子束流等参数之间关系的理论模型 .发现随着离子束流的增大 ,薄膜淀积速率增大 ,但并非完全线性增加 ,薄膜中的 C/ Pt比例也随之变化 ,薄膜电阻率则随之降低 ,最后趋向恒定 .

光加热低压金属有机化学气相淀积生长AlGaN

采用光加热低压金属有机化学气相淀积方法成功地制备出高质量的、组分均匀的AlGaN外延层。结果表明 ,铝和镓的并入效率基本相等 ,这有别于其他研究报道。此外 ,建立了铝相对镓的并入效率与气相预反应之间的关系模型 ,它表明 ,光加热对预反应有较大的影响。结合GaN的生长可以看出 ,光加热有利于抑制预反应 ,从而有利于提高样品质量和铝组分的均匀性。

第二十二讲 化学气相沉积(CVD)技术

4.2 MO源MOCVD法是一种利用金属有机化合物热分解反应进行气相外延生长的方法,主要用于化合物半导体气相生长上。在这项技术中,这些可分解的金属有机化合物被用作初始反应物,通常称为MO源。

应用材料公司推出先进化学气相淀积薄膜技术

在日前举办的SEMICONChina上，应用材料公司向业界展示了全新等离子体增强化学气相淀积（PECVD）薄膜技术，用于制造适用于下一代平板电脑和电视的更高性能高分辨率显示。这些源自应用材料公司业界领先的AKT—PECVD系统的先进绝缘薄膜，使得基于金属氧化物的晶体管的应用成为可能，制造出尺寸更小、开关速度更快的像素，从而帮助客户推出更受消费者欢迎的高分辨率显示屏。

用于高质量InGaN/GaN MQWs制备的MOCVD配气系统

本文提出了一种新型的MOCVD恒流配气系统,该配气系统可有效地稳定控制温度和压力等关键工艺条件,在多层复杂结构的生长中改善材料质量。本文给出了该配气系统同传统配气方式生长效果的比较,PL对比测试结果表明,该配气系统在多量子阱结构的制备中具有良好的效果。

MOCVD工艺中使用的特种气体

一、引言 金属有机化学气相淀积法(简称MOCVD法)是1968年由H.M.Manasevit等首先提出的。该法以挥发性金属有机物和气态的非金属氢化物作为源材料，采用与硅外延淀积相类似的生长装置，进行化合物半导体的外延淀积。

离子注入诱导成核外延高质量AlN

超宽禁带AlN材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、直接带隙等优势,被广泛应用于光电子器件和电力电子器件等领域.AlN材料的质量影响着AlN基器件的性能,为此研究人员提出了多种方法来提高异质外延AlN晶体的质量,但是这些方法工艺复杂且成本高昂.因此,本文提出了诱导成核的新方法来获得高质量的AlN材料.首先,对纳米图案化的蓝宝石衬底注入不同剂量的N离子进行预处理,随后基于该衬底用金属有机化学气相沉积法外延AlN基板,并在其上生长多量子阱结构,最后基于此多量子阱结构制备紫外发光二极管.研究结果表明,在注入N离子剂量为1×10^(13) cm^(-2)的衬底上外延获得的AlN基板,其表面粗糙度最小且位错密度最低.由此可见,适当剂量的N离子注入促进了AlN异质外延过程中的横向生长与合并过程;这可能是因为N离子的注入,抑制了初期成核过程中形成的扭曲的镶嵌结构,有效地降低了AlN的螺位错以及刃位错密度.此外,基于该基板制备的多量子阱结构,其残余应力最小,光致发光强度提高到无注入样品的152%.此外,紫外发光二极管的光电性能大幅提高,当注入电流为100 mA时,光输出功率和电光转换效率分别提高了63.8%和61.7%.

应变InGaAs/GaAs量子阱MOCVD生长优化及其在980nm半导体激光器中的应用

使用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs 980 nm量子阱。研究了生长温度、生长速度对量子阱光致发光谱(PL)的影响。并将优化后的量子阱生长条件应用于980 nm半导体激光器的研制中,获得了直流工作下,阈值电流为19 mA,未镀膜斜率效率为0.6 W/A,输出功率在100 mW的器件。

MOCVD生长的动力学模式探讨

讨论金属有机化合物气相沉积 (MOCVD)方式生长晶体的一种动力学解释 .应用分子动力学、化学反应动力学等推导出MOCVD反应过程中晶体生长速度 -原材料输运速度有关的公式 ,并应用这个公式进行了计算 ,计算结果与实际生长时的参数接近 .

(Al)GaInP材料的MOCVD生长研究

对可见光半导体光电子材料Ga0. 5In0. 5P、(AlXGa1-X)0. 5In0. 5P的MOCVD生长进行了研究。使用X射线双晶衍射和PL谱测量结合的手段,研究了生长速度和生长温度对材料质量的影响。根据测试结果优化了(Al)GaInP材料的生长速度和生长温度。为研制出高性能的650nm半导体激光器打下良好的材料基础。

TiO_2薄膜的MOCVD法制备及其退火条件的研究

用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)法在n-Si(100)单晶衬底上制备了TiO2薄膜;利用X-射线衍射技术研究了不同条件下退火的TiO2薄膜的结晶性;通过测量C-V曲线和BT实验分别研究了TiO2/Si系统的固定电荷密度和薄膜中的可动电荷密度。实验结果表明,只有在一定的退火温度下薄膜才有较好的结晶性。在退火温度为850°C、退火时间为30min时,可得到完全为金红石相的TiO2薄膜,其固定电荷密度的数量级为1011/cm2,可动电荷密度在(3～4)×1011/cm2,电荷极性为正。

基于BP神经网络的MOCVD温度控制系统参数优化

为解决MOCVD设备温度控制的非线性、时变性以及大时滞等问题,提出改进的基于误差反向传播算法(BP)的神经网络控制方法.在传统BP算法基础上附加一个使搜索快速收敛全局极小的惯性项,在微调权值修正量的同时也使学习避免陷入局部最小.该方法不仅具有自学习自适应能力,而且具有自调整比例因子功能.仿真和试验表明,神经网络控制器具有很强的鲁棒性、自学习功能和自适应解耦.在整个温度控制范围基本误差可达到1℃‰,有效的改善MOCVD系统温度的控制性能,对实际温度控制具有较好的指导意义.

PZT薄膜的MOCVD制备技术

采用直接液体榆运-金属有机化合物化学气相沉积技术（DLI-MOCVD）制备Pb（ZrxTi1-x）O3薄膜（PZT薄膜），并进行了相关研究，通过调节MOCVD中影响PZT质量的主要工艺参数（温度、压力、系统的气体（Ar，O2）流量、衬底转速、蠕动泵速），制备不同组分PZT薄膜（均匀性≥±95％，尺寸为2．54—20．32cm（1—8in），厚度为50—500nm）．经XRD测试可见，PZT薄膜已形成钙钛矿结构．用SEM对其表面进行分析，结果表明，PZT薄膜表面致密均匀．

镁流量对MOCVD生长的P型GaN薄膜特性的影响

利用MOCVD生长了不同Mg流量的P型GaN样品。研究了Mg流量对MOCVD生长的P型GaN薄膜的电学特性、表面形貌及晶体质量的影响。结果表明利用MOCVD制备高质量的P型GaN薄膜,Mg流量应处于一个合适的范围,Mg流量过低,薄膜的空穴浓度低,电学特性不好;Mg流量过高,则会产生大量的缺陷,晶体质量与表面形貌变差,Mg的活化率也降低,并且自补偿效应更加严重,最终使得空穴浓度降低,电学特性变差。将优化的条件应用于蓝光发光管的外延生长,并制备了器件,在20mA的注入电流下,输出功率为6.5mW,正向压降3V,反向击穿电压为20V。

基于模糊预测的MOCVD温度控制方法

为解决金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)设备温度控制的非线性、时变性以及大滞后等问题,给出了一种用模糊控制和预测控制相结合的复合控制方法.该模糊预测控制在模糊控制的基础上加入预测环节,通过增加相位超前减少时间滞后所带来的影响,准确预测温度变化趋势.与传统的控制方法相比较,具有算法简单,鲁棒性好的特点.仿真和试验表明,该方法有着较高的稳态精度和动态特性,在整个温度控制范围基本误差可达到1℃‰,有效改善了MOCVD系统温度的控制性能,对实际温度控制具有较好的指导意义.

垂直式MOCVD中生长参数对GaN材料生长的影响

为了更好地研究GaN材料生长过程,笔者对一种垂直喷淋式金属有机物化学气相淀积系统生长GaN材料过程中反应物的传递和反应过程进行了模拟.模拟结果表明,反应室压力和进入反应室的气流速度对GaN的生长速率和厚度均匀性均有影响.随着反应气体进入反应室的速度升高,反应室内预反应会增强,GaN生长速率升高,同时GaN厚度的不均匀性也会升高;在同样的进气速率下,反应室压强减小,可在一定范围内提高GaN生长速率,但同时增加衬底中央区域厚度,导致厚度不均匀增加.

生长压力对MOCVD GaN材料晶体质量的影响

使用氮化物MOCVD外延生长系统,采用传统的两步生长法在76.2 mm c面蓝宝石衬底上生长了不同压力的GaN薄膜样品。研究发现提高高温GaN的生长压力,初期的三维生长时间增长,有利于提高GaN薄膜的晶体质量。同时采用XRD、PL谱和湿化学腐蚀方法研究了样品的位错特性,结果表明高压生长的样品能够降低位错密度,起到改善GaN晶体质量的作用。