PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धि

ग्यालियम नाइट्राइड (GaN), सिलिकन कार्बाइड (SiC), र एल्युमिनियम नाइट्राइड (AlN) सहित चौडा ब्यान्डग्याप अर्धचालक सामग्रीको तेस्रो पुस्ताले उत्कृष्ट विद्युतीय, थर्मल, र ध्वनि-अप्टिकल गुणहरू प्रदर्शन गर्दछ। यी सामग्रीहरूले अर्धचालक सामग्रीको पहिलो र दोस्रो पुस्ताको सीमितताहरूलाई सम्बोधन गर्दछ, महत्त्वपूर्ण रूपमा सेमीकन्डक्टर उद्योगलाई अगाडि बढाउँछ।

हाल, को लागी तयारी र आवेदन प्रविधिहरुSiCर GaN अपेक्षाकृत राम्रोसँग स्थापित छन्। यसको विपरित, AlN, हीरा, र जिंक अक्साइड (ZnO) मा अनुसन्धान अझै प्रारम्भिक चरणमा छ। AlN 6.2 eV को ब्यान्डग्याप ऊर्जाको साथ प्रत्यक्ष ब्यान्डग्याप अर्धचालक हो। यसले उच्च थर्मल चालकता, प्रतिरोधकता, ब्रेकडाउन फिल्ड बल, र उत्कृष्ट रासायनिक र थर्मल स्थिरताको गर्व गर्दछ। फलस्वरूप, AlN नीलो र पराबैंगनी प्रकाश अनुप्रयोगहरूको लागि एक महत्त्वपूर्ण सामग्री मात्र होइन तर इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू र एकीकृत सर्किटहरूको लागि आवश्यक प्याकेजिङ्ग, डाइलेक्ट्रिक अलगाव, र इन्सुलेशन सामग्रीको रूपमा पनि कार्य गर्दछ। यो विशेष गरी उच्च-तापमान र उच्च-शक्ति उपकरणहरूको लागि उपयुक्त छ।

यसबाहेक, AlN र GaN ले राम्रो थर्मल मिलान र रासायनिक अनुकूलता प्रदर्शन गर्दछ। AlN प्रायः GaN एपिटेक्सियल सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसले GaN उपकरणहरूमा दोष घनत्वलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न र तिनीहरूको कार्यसम्पादन बढाउन सक्छ। यसको आशाजनक अनुप्रयोग सम्भाव्यताको कारण, विश्वव्यापी अनुसन्धानकर्ताहरूले उच्च-गुणस्तर, ठूलो आकारको AlN क्रिस्टलहरूको तयारीमा पर्याप्त ध्यान दिइरहेका छन्।

हाल, तयारीका लागि विधिहरूAlN क्रिस्टलसमाधान विधि, आल्मुनियम धातु प्रत्यक्ष नाइट्रेडेशन, हाइड्राइड वाष्प चरण एपिटेक्सी (HVPE), र भौतिक भाप यातायात (PVT) समावेश गर्नुहोस्। यी मध्ये, PVT विधि यसको उच्च वृद्धि दर (500-1000 μm/h सम्म) र 10^3 cm^-2 भन्दा कम विस्थापन घनत्वको साथ उच्च क्रिस्टल गुणस्तरका कारण AlN क्रिस्टलहरू बढाउनको लागि मुख्यधारा प्रविधि भएको छ।

PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धिको सिद्धान्त र प्रक्रिया

PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धि उदात्तीकरण, ग्यास चरण यातायात र AlN कच्चा पाउडर को पुन: स्थापना को चरणहरु मार्फत पूरा हुन्छ। वृद्धि वातावरण तापमान 2300 ℃ को रूपमा उच्च छ। PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धि को आधारभूत सिद्धान्त अपेक्षाकृत सरल छ, निम्न सूत्र मा देखाइएको छ: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (g) + N2 (g) (1)

यसको विकास प्रक्रियाको मुख्य चरणहरू निम्नानुसार छन्: (1) AlN कच्चा पाउडर को उदात्तीकरण; (2) कच्चा माल ग्याँस चरण घटक को प्रसारण; (3) वृद्धि सतहमा ग्यास चरण घटकहरूको अवशोषण; (4) सतह प्रसार र न्यूक्लिएशन; (५) डिसोर्प्शन प्रक्रिया [१०]। मानक वायुमण्डलीय दबाव अन्तर्गत, AlN क्रिस्टलहरू लगभग 1700 डिग्री सेल्सियसमा अल वाष्प र नाइट्रोजनमा बिस्तारै विघटन गर्न थाल्छन्। जब तापमान 2200 डिग्री सेल्सियस पुग्छ, AlN को विघटन प्रतिक्रिया द्रुत रूपमा तीव्र हुन्छ। चित्र 1 AlN ग्यास चरण उत्पादनहरूको आंशिक दबाव र परिवेश तापमान बीचको सम्बन्ध देखाउने वक्र हो। चित्रमा पहेंलो क्षेत्र PVT विधिद्वारा तयार गरिएको AlN क्रिस्टलको प्रक्रिया तापक्रम हो। चित्र २ PVT विधिद्वारा तयार गरिएको AlN क्रिस्टलको वृद्धि भट्टी संरचनाको योजनाबद्ध रेखाचित्र हो।

Semicorex प्रस्तावहरूउच्च-गुणस्तर क्रुसिबल समाधानएकल क्रिस्टल वृद्धिको लागि। यदि तपाइँसँग कुनै सोधपुछ छ वा थप विवरणहरू चाहिन्छ भने, कृपया हामीलाई सम्पर्क गर्न नहिचकिचाउनुहोस्।

सम्पर्क फोन # +86-13567891907

इमेल: sales@semicorex.com