MOCVD技术及其源材料

外延生长技术是制备半导体材科，特别是半导体器件的重要方法之一，用外延方法可以制作某些结构复杂的半导体器件。半导体材料和器件这种需要促使多种外延技术得到了发展和应用。其中包括汽相外延(VPE)、液相外延(LPE)和分子束外延(MBE)。汽相外延生长中又可依据原料的不同分为氯化物工艺、氢化物工艺和MOCVD工艺(金属有机化合物化学汽相淀积)。     

c轴取向PbTiO3外延生长的研究

本文研究了ＭＯＣＶＤ法淀积过程中工艺条件对ＰｂＴｉＯ３膜ｃ轴取向度的影响，探讨了ＰｂＴｉＯ３膜的生长过程，通过调节氧气流量首次在ＭｇＯ（１００）单晶衬底上淀积出ｃ轴取向的ＰｂＴｉＯ３外延膜。ＰｂＴｉＯ３外延膜的介电常数为９０，折射率为２．６４，均和单晶性能一致。     

用MOCVD法在LiGaO2(001)上生长GaN的研究

LiGaO2单晶是目前所知的GaN最为理想的衬底材料，本研究用金属有机物气相沉积法（MOCVD）在LiGaO2(001)衬底上进行了外延生长GaN膜的试验，生长出了表面较为平整的GaN外延膜。应用原子力显微镜（AFM）、X射线粉末衍射（XRD）和高分辨X射线双晶衍射分别对衬底对外延膜和衬底材料进行了分析测试。结果表明，用MOCVD法可以在LiGaO2(001)衬底上生长出较高质量的无掺杂GaN(0001)外延膜。但由于MOCVD法是在高温还原气氛中生长GaN外延膜的，LiGaO2在这种气氛中不够稳定，实验发现衬底材料在生长过程中部分样品发生开裂，但没有发生相变。     

LPMOCVD法生长InP、GaInAs和GaInAsP

法国汤姆逊—CSF公司的中心研究实验室已经使用低压金属有机化学气相淀积生长长波长光电子器件用高质量InP和有关化合物外延层。LPMOCVD是生长这类外延层的主要工艺。由于技术上的问题,通过液相外延难以获得大面积膜,而材料含有诸如磷之类的易挥发元素时,采用分子束外延淀积也困难。     

热丝法低温生长硅上单晶碳化硅薄膜

提出了热丝化学气相淀积法，在低温（６００－７５０℃）下成功地生长出硅上单晶碳化硅薄膜，Ｘ光衍射谱、喇曼光谱证实了外延膜的单晶结构，光致发光测量证明外延ＳｉＣ材料室温下可稳定发射可见光。     

超高真空中使用的高纯过滤金属蒸发源

设计了一种高真空使用的低电渡过渡金属蒸发源,它能产生高纯金属原子束,且具有一;定的寿命。该蒸发源是将过渡金属Ｃｏ,Ｎｉ或Ｃｒ电镀到一个由Ｗ丝弯成的Ｕ形加热器上构成的。装入超高真空中,利用Ｗ丝自身的电阻加热,去气后,可获得数小时的清洁蒸发。实验结果表明,在离蒸发源约５ｃｍ处,其淀积速率最高可达１０ｎｍｍ／ｍｉｎ,总的淀积厚度超过５００ｎｍ,而且Ａｕｇｅｒ分析结果显示,在超６高真空中淀积的上述几种过渡     

α－Al_2O_3衬底上生长的GaN膜的光学性质

采用金属有机化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）方法生长了α－Ａｌ２Ｏ３衬底上外延的高质量的单晶ＧａＮ薄膜。Ｘ射线衍射光谱与喇曼散射光谱表征了ＧａＮ外延薄膜的单晶结构和单晶质量。透射光谱和光调制反射光谱定出了六角单晶ＧａＮ薄膜的直接带隙宽度和光学参数。     

p型氮化镓不同掺杂方法研究

采用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术,对p型GaN:Mg的均匀掺杂,delta掺杂和生长停顿掺杂3种不同掺杂方法的外延片研究,通过对电学的、光学的、表面形貌分析表明,生长停顿方法的外延片有较好的晶体质量,但因生长停顿过程中引入额外杂质增加自补偿效应;delta掺杂方法明显提高了空穴浓度,降低了电阻率,提高空穴迁移率,取得较好的表面形貌.     

硅外延发展趋势

本文综述了硅外延的三大发展趋势，指出降低外延温度是外延发展的迫切要求，同时比较了分子速外延（ＭＢＥ）、光能增强化学汽相淀积（光ＣＶＤ）、等离子体增强化学上淀积（ＰＥＣＶＤ）、超高真空化学汽相淀积（ＵＨＶＣＶＤ）的优缺点，指出ＵＨＶＣＶＤ和ＰＥＣＶＤ二者合二为一是最具应用前景的方法。其次，论述了异质外延和ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格材料的应用前景。最后，论述了外延生长的原位监测和外延膜的测试技术。     

硅外延发展趋势

本文综述了硅外延的三大发展趋势，指出降低外延温度是外延发展的迫切要求；同时比较了分子束外延（ＭＢＥ）、光能增强化学汽相淀积（光ＣＶＤ）、等离子体增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）、超高真空化学汽相淀积（ＵＨＶＣＶＤ）的优缺点，指出ＵＨＶＣＶＤ和ＰＥＣＶＤ二者合二为一是最具应用前景的方法。其次，论述了异质外延和ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格材料的应用前景。最后，论述了外延生长的原位监测和外延膜的测试技术。     

用MOCVD法在LiGaO2(001)上生长GaN的研究

LiGaO₂单晶是目前所知的GaN最为理想的衬底材料,本研究用金属有机物气相沉积法(MOCVD)在LiGaO₂(001)衬底上进行了外延生长GaN膜的试验,生长出了表面较为平整的GaN外延膜.应用原子力显微镜(AFM)、X射线粉末衍射(XRD)和高分辨X射线双晶衍射分别对衬底对外延膜和衬底材料进行了分析测试.结果表明,用MOCVD法可以在LiGaO₂(001)衬底上生长出较高质量的无掺杂GaN(0001)外延膜.但由于MOCVD法是在高温还原气氛中生长GaN外延膜的,LiGaO₂在这种气氛中不够稳定,实验发现衬底材料在生长过程中部分样品发生开裂,但没有发生相变.     

高纯金属有机化合物(MO源)研制新进展

高纯金属有机化合物(MO)可作为六类高新材料的原材料。MOCVD(金属有机化学汽相淀积)和CBE(化学分子束外延)工艺所需的MO源(Source)和掺杂剂是其主要用途之一。     

超高真空中使用的高纯过渡金属蒸发源

设计了一种超高真空使用的低电流过渡金属蒸发源 ,它能产生高纯金属原子束 ,且具有一定的寿命。该蒸发源是将过渡金属Co,Ni或Cr电镀到一个由W丝弯成的U形加热器上构成的。装入超高真空中 ,利用W丝自身的电阻加热 ,去气后 ,可获得数小时的清洁蒸发。实验结果表明 ,在离蒸发源约 5cm处 ,其淀积速率最高可达 1 0nm/min ,总的淀积厚度超过 5 0 0nm ,而且Auger分析结果显示 ,在超高真空中淀积的上述几种过渡金属薄膜 ,其纯度相当高 ,杂质含量均小于仪器的检测灵敏度。本文详细介绍了这种过渡金属蒸发源的制作技术及性能     

直流反应磁控溅射法淀积ZrN薄膜

采用直流反应磁控溅射法淀积ＺｒＮ薄膜，发现在晶向硅片上ＺｒＮ薄膜按晶向生长。控制生长工艺可以获得ＺｒＮ晶向的外延生长膜。     

GaN/Al_2O_3(0001)上Ge薄膜的CVD外延生长

本工作采用化学气相淀积方法,以GcH4为反应气源,以InN/CaN/Al2O3(0001)复合衬底作陪片,在CaN/Al2O3(0001)复合衬底上外延生长了Ge薄膜,并对生长机理进行了探讨.研究结果表明直接在N2气氛下外延得到了多晶Ge薄膜,表面较平整,由吸收光谱得出其带隙宽度为0.78 eV;经过H2预处理,CaN/Al2O3复合衬底表面出现金属In的沉积,外延Ge薄膜沿(111)方向择优生长,晶体质量较高.     

直流反应磁控溅射法注积ZrN薄膜

采用直流反应磁控溅射法淀积ZrN薄膜发现在（100）晶向硅片上ZrN薄膜按（111）晶向生长，控制生长工艺可以获得ZrN（111）晶向的外延生长膜．     

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。     

二氯二氢硅的制备

一、前言四氯化硅在半导体工业中作为外延淀积硅源,虽然工艺早已趋于完善,但至今存在无法克服的技术问题,如外延淀积膜不均匀等。有人从硅源的原料进行改革,即以二氯二氢硅来代替四氯化硅,经试验,有如下特点。     

α—Al2O3衬底上生长的GaN膜的光学性质

采用金属有机化学气相淀积方法生长了α－Ａｌ２Ｏ３衬底上外延的高质量的单晶ＧａＮ薄膜。Ｘ射线衍射光谱与喇曼散射光谱表征了ＧａＮ外延薄膜的单晶结构和单晶质量。透射光谱和光调制反射光谱定出了六角单晶ＧａＮ薄膜的直接带隙宽度和光学参数。     

美国GTAT公司柱状纳米技术或带来LED革命

正GT Advanced Technologies(GTAT)宣布向Kyma Technologies,Inc.收购其等离子体气相淀积(PVD)技术及专门知识的独家使用权。Kyma所开发的等离子体气相淀积柱状纳米技术(PVDNC(TM))可以在氮化镓沉淀前,在晶圆上沉积一层高品质的生长型初始层氮化铝。GT计划将等离子体气相淀积工具商业化,以配合其正在研发的氢化物气相外延(HVPE)系统,该组合将令LED生