Эпитаксия из паровой фазы гидрида - Hydride vapour phase epitaxy - Wikipedia

Эпитаксия из паровой фазы гидрида (HVPE) является эпитаксиальный техника роста, часто используемая для производства полупроводники такие как GaN, GaAs, InP и родственные им соединения, в которых хлористый водород реагирует при повышенной температуре с металлами III группы с образованием газообразных хлоридов металлов, которые затем реагируют с аммиак для получения нитридов III группы. Обычно используемые газы-носители включают: аммиак, водород и различные хлориды.

Технология HVPE позволяет значительно снизить стоимость производства по сравнению с наиболее распространенным методом осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD ).^[1] Снижение затрат достигается за счет значительного снижения потребления NH3, более дешевых исходных материалов, чем в MOCVD, снижения капитальных затрат на оборудование из-за высоких темпов роста.

Разработанный в 1960-х годах, это был первый эпитаксиальный метод, использованный для изготовления монокристаллов GaN.

Эпитаксия из паровой фазы гидрида (HVPE) - единственный процесс выращивания кристаллов полупроводников III-V и III-N, работающий близко к равновесию. Это означает, что реакции конденсации демонстрируют быструю кинетику: наблюдается немедленная реакционная способность с увеличением пересыщения паровой фазы в сторону конденсации. Это свойство связано с использованием прекурсоров паров хлорида GaCl и InCl, частота дехлорирования которых достаточно высока, чтобы не было кинетической задержки. Затем можно установить широкий диапазон скоростей роста от 1 до 100 микрон в час в зависимости от перенасыщения паровой фазы. Другая особенность HVPE заключается в том, что рост регулируется кинетикой поверхности: адсорбцией газообразных предшественников, разложением ад-частиц, десорбцией продуктов разложения, поверхностной диффузией к местам перегиба. Это свойство полезно, когда речь идет о селективном росте на структурированных подложках для синтеза объектов и структур, демонстрирующих трехмерную морфологию. Морфология зависит только от внутренней анизотропии роста кристаллов. Устанавливая экспериментальные параметры роста температуры и состава паровой фазы, можно контролировать эту анизотропию, которая может быть очень высокой, поскольку скорости роста можно изменять на порядок. Таким образом, мы можем формировать конструкции с различными новыми соотношениями сторон. Точный контроль морфологии роста использовался для изготовления квазиподложок GaN, массивов структур GaAs и GaN микрометрового и субмикронного масштабов, наконечников GaAs для локальной спиновой инжекции. Свойство быстрого дехлорирования также используется для VLS-роста нанопроволок GaAs и GaN исключительной длины.

Рекомендации

1. «Технология гидридной парофазной эпитаксии». Архивировано из оригинал на 2015-04-02. Получено 2015-03-15.