PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धि

गैलियम नाइट्राइड (GaN), सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), और एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN) सहित विस्तृत बैंडगैप सेमीकंडक्टर सामग्रियों की तीसरी पीढ़ी, उत्कृष्ट विद्युत, थर्मल और ध्वनि-ऑप्टिकल गुणों का प्रदर्शन करती है। ये सामग्रियां सेमीकंडक्टर सामग्री की पहली और दूसरी पीढ़ी की सीमाओं को संबोधित करती हैं, जिससे सेमीकंडक्टर उद्योग में काफी प्रगति होती है।

वर्तमान में, तैयारी और अनुप्रयोग प्रौद्योगिकियों के लिएसिकऔर GaN अपेक्षाकृत अच्छी तरह से स्थापित हैं। इसके विपरीत, AlN, हीरा और जिंक ऑक्साइड (ZnO) पर शोध अभी भी शुरुआती चरण में है। AlN 6.2 eV की बैंडगैप ऊर्जा वाला एक प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक है। इसमें उच्च तापीय चालकता, प्रतिरोधकता, ब्रेकडाउन क्षेत्र की ताकत और उत्कृष्ट रासायनिक और थर्मल स्थिरता का दावा है। नतीजतन, AlN न केवल नीले और पराबैंगनी प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री है, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और एकीकृत सर्किट के लिए एक आवश्यक पैकेजिंग, ढांकता हुआ अलगाव और इन्सुलेशन सामग्री के रूप में भी कार्य करता है। यह उच्च तापमान और उच्च शक्ति वाले उपकरणों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है।

इसके अलावा, AlN और GaN अच्छा थर्मल मिलान और रासायनिक अनुकूलता प्रदर्शित करते हैं। AlN को अक्सर GaN एपीटैक्सियल सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है, जो GaN उपकरणों में दोष घनत्व को काफी कम कर सकता है और उनके प्रदर्शन को बढ़ा सकता है। इसकी आशाजनक अनुप्रयोग क्षमता के कारण, दुनिया भर के शोधकर्ता उच्च गुणवत्ता वाले, बड़े आकार के एएलएन क्रिस्टल की तैयारी पर काफी ध्यान दे रहे हैं।

फिलहाल तैयारी के तरीकेAlN क्रिस्टलसमाधान विधि, एल्यूमीनियम धातु प्रत्यक्ष नाइट्रिडेशन, हाइड्राइड वाष्प चरण एपिटैक्सी (एचवीपीई), और भौतिक वाष्प परिवहन (पीवीटी) शामिल करें। इनमें से, PVT विधि अपनी उच्च विकास दर (500-1000 μm/h तक) और बेहतर क्रिस्टल गुणवत्ता, 10^3 सेमी^-2 से कम विस्थापन घनत्व के कारण AlN क्रिस्टल को उगाने के लिए मुख्यधारा की तकनीक बन गई है।

PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धि का सिद्धांत और प्रक्रिया

पीवीटी विधि द्वारा AlN क्रिस्टल का विकास उर्ध्वपातन, गैस चरण परिवहन और AlN कच्चे पाउडर के पुन: क्रिस्टलीकरण के चरणों के माध्यम से पूरा किया जाता है। विकास पर्यावरण का तापमान 2300℃ जितना ऊँचा है। PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल वृद्धि का मूल सिद्धांत अपेक्षाकृत सरल है, जैसा कि निम्नलिखित सूत्र में दिखाया गया है: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (g) + N2 (g) (1)

इसकी वृद्धि प्रक्रिया के मुख्य चरण इस प्रकार हैं: (1) AlN कच्चे पाउडर का उर्ध्वपातन; (2) कच्चे माल गैस चरण घटकों का संचरण; (3) विकास सतह पर गैस चरण घटकों का सोखना; (4) सतही प्रसार और न्यूक्लिएशन; (5) विशोषण प्रक्रिया [10]। मानक वायुमंडलीय दबाव के तहत, AlN क्रिस्टल लगभग 1700 डिग्री सेल्सियस पर धीरे-धीरे Al वाष्प और नाइट्रोजन में विघटित होने लगते हैं। जब तापमान 2200 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, तो AlN की अपघटन प्रतिक्रिया तेजी से तेज हो जाती है। चित्र 1 एक वक्र है जो AlN गैस चरण उत्पादों के आंशिक दबाव और परिवेश के तापमान के बीच संबंध दर्शाता है। चित्र में पीला क्षेत्र PVT विधि द्वारा तैयार किए गए AlN क्रिस्टल का प्रक्रिया तापमान है। चित्र 2 पीवीटी विधि द्वारा तैयार एएलएन क्रिस्टल की वृद्धि भट्ठी संरचना का एक योजनाबद्ध आरेख है।

सेमीकोरेक्स ऑफरउच्च गुणवत्ता वाले क्रूसिबल समाधानएकल क्रिस्टल विकास के लिए. यदि आपके पास कोई पूछताछ है या अतिरिक्त विवरण की आवश्यकता है, तो कृपया हमसे संपर्क करने में संकोच न करें।

संपर्क फ़ोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@samicorex.com