MOCVD-Anlagen sind Spezialwerkzeuge für die Abscheidung dünner einkristalliner Materialien.
Es wird hauptsächlich bei der Herstellung von Verbindungshalbleitern eingesetzt.
Das Verfahren funktioniert durch Gasphasenepitaxie unter Verwendung von metallorganischen Verbindungen und Hydriden als Ausgangsmaterialien.
Was ist eine MOCVD-Anlage? 4 wichtige Punkte zum Verstehen
1. Ausgangsmaterialien und Prozess
Bei der MOCVD werden organische Verbindungen der Elemente der Gruppen III und II verwendet.
Es werden auch Hydride der Elemente der Gruppen V und VI verwendet.
Diese Materialien werden in die Reaktionskammer eingeführt, wo sie thermisch zersetzt werden.
Die Zersetzung führt zur Abscheidung verschiedener Ⅲ-V- und Ⅱ-VI-Verbindungshalbleiter und ihrer mehrschichtigen festen Lösungen als dünne einkristalline Materialien auf dem Substrat.
2. Methodik und Funktionsweise
Beim MOCVD-Verfahren werden metallorganische Verbindungen als Vorstufen verwendet.
Diese Vorläufer werden in die Reaktionskammer eingebracht.
Sie werden entweder thermisch zersetzt oder durch andere Mittel wie Plasma oder Licht aktiviert.
Das Metallzentrum reagiert mit anderen Vorläufermolekülen oder dem Substrat und bildet das gewünschte Material.
Die organischen Liganden werden als Nebenprodukte freigesetzt.
Mit dieser Methode lassen sich die Zusammensetzung und der Dotierungsgrad der abgeschiedenen Schichten genau steuern.
Sie ist besonders nützlich für Anwendungen, die hohe Präzision und Qualität erfordern.
3. Anwendung und Kontrolle
Das MOCVD-Verfahren findet breite Anwendung bei der Herstellung von Bauteilen wie High Brightness LEDs (HBLEDs) und anderen Verbindungshalbleiter-Bauteilen.
Der Prozess wird durch fortschrittliche Instrumente gesteuert, die Parameter wie Waferträger-/Slottemperatur, Schichtdicke, Schichtspannung/Waferkrümmung und Oberflächenmessungen überwachen und anpassen.
Dieses Echtzeit-Feedback gewährleistet einen hohen Durchsatz und eine hohe Reproduzierbarkeit, was für industrielle Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.
4. Technische Merkmale
Im Gegensatz zu anderen CVD-Verfahren werden bei MOCVD die Reaktanten über einen Bubbler zugeführt.
Der Bubbler leitet Trägergas durch eine erhitzte metallorganische Flüssigkeit.
Diese Methode gewährleistet, dass die Konzentration der MO-Quelle kontrolliert und reproduzierbar ist.
Sie erhöht die Effizienz und Zuverlässigkeit des Abscheidungsprozesses.
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