PVT पद्धतीने AlN क्रिस्टल वाढ

गॅलियम नायट्राइड (GaN), सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), आणि ॲल्युमिनियम नायट्राइड (AlN) सह वाइड बँडगॅप सेमीकंडक्टर सामग्रीची तिसरी पिढी उत्कृष्ट इलेक्ट्रिकल, थर्मल आणि अकोस्टो-ऑप्टिकल गुणधर्म प्रदर्शित करते. हे साहित्य सेमीकंडक्टर मटेरियलच्या पहिल्या आणि दुसऱ्या पिढीच्या मर्यादांना संबोधित करतात, सेमीकंडक्टर उद्योगाला लक्षणीयरीत्या प्रगती करतात.

सध्या, तयारी आणि अनुप्रयोग तंत्रज्ञानSiCआणि GaN तुलनेने चांगले स्थापित आहेत. याउलट, AlN, डायमंड आणि झिंक ऑक्साईड (ZnO) वरील संशोधन अद्याप सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे. AlN हा 6.2 eV च्या बँडगॅप उर्जेसह थेट बँडगॅप अर्धसंवाहक आहे. हे उच्च थर्मल चालकता, प्रतिरोधकता, ब्रेकडाउन फील्ड सामर्थ्य आणि उत्कृष्ट रासायनिक आणि थर्मल स्थिरता यांचा दावा करते. परिणामी, AlN ही केवळ निळ्या आणि अतिनील प्रकाश अनुप्रयोगांसाठी एक महत्त्वाची सामग्री नाही तर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि एकात्मिक सर्किट्ससाठी आवश्यक पॅकेजिंग, डायलेक्ट्रिक अलगाव आणि इन्सुलेशन सामग्री म्हणून देखील कार्य करते. हे विशेषतः उच्च-तापमान आणि उच्च-शक्ती उपकरणांसाठी योग्य आहे.

शिवाय, AlN आणि GaN चांगले थर्मल जुळणारे आणि रासायनिक सुसंगतता प्रदर्शित करतात. AlN चा वापर अनेकदा GaN एपिटॅक्सियल सब्सट्रेट म्हणून केला जातो, जो GaN उपकरणांमधील दोष घनता लक्षणीयरीत्या कमी करू शकतो आणि त्यांची कार्यक्षमता वाढवू शकतो. त्याच्या आश्वासक ऍप्लिकेशन क्षमतेमुळे, जगभरातील संशोधक उच्च-गुणवत्तेच्या, मोठ्या आकाराच्या AlN क्रिस्टल्सच्या तयारीकडे लक्ष देत आहेत.

सध्या, तयारीसाठी पद्धतीAlN क्रिस्टल्ससोल्यूशन पद्धत, ॲल्युमिनियम मेटल डायरेक्ट नायट्रिडेशन, हायड्राइड व्हेपर फेज एपिटॅक्सी (HVPE), आणि भौतिक वाष्प वाहतूक (PVT) समाविष्ट करा. यापैकी, PVT पद्धत उच्च वाढीचा दर (500-1000 μm/h पर्यंत) आणि 10^3 cm^-2 पेक्षा कमी विस्थापन घनतेसह, उच्च क्रिस्टल गुणवत्तेमुळे AlN क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी मुख्य प्रवाहातील तंत्रज्ञान बनले आहे.

PVT पद्धतीने AlN क्रिस्टल वाढीचे तत्त्व आणि प्रक्रिया

PVT पद्धतीने AlN क्रिस्टल ग्रोथ उदात्तीकरण, गॅस फेज ट्रान्सपोर्ट आणि AlN कच्च्या पावडरच्या रीक्रिस्टलायझेशनच्या पायऱ्यांद्वारे पूर्ण होते. वाढीचे वातावरण तापमान 2300 डिग्री सेल्सियस इतके जास्त आहे. PVT पद्धतीद्वारे AlN क्रिस्टल वाढीचे मूलभूत तत्त्व तुलनेने सोपे आहे, खालील सूत्रात दर्शविल्याप्रमाणे: 2AlN (s) =⥫⥬ 2Al (g) + N2 (g) (1)

त्याच्या वाढीच्या प्रक्रियेचे मुख्य टप्पे खालीलप्रमाणे आहेत: (1) AlN कच्च्या पावडरचे उदात्तीकरण; (2) कच्च्या मालाच्या गॅस फेज घटकांचे प्रसारण; (3) वाढीच्या पृष्ठभागावर गॅस फेज घटकांचे शोषण; (4) पृष्ठभाग प्रसार आणि केंद्रकीकरण; (५) डिसॉर्प्शन प्रक्रिया [१०]. मानक वातावरणीय दाबाखाली, AlN क्रिस्टल्स सुमारे 1700 °C वर अल वाष्प आणि नायट्रोजनमध्ये हळूहळू विघटित होऊ लागतात. जेव्हा तापमान 2200 °C पर्यंत पोहोचते तेव्हा AlN ची विघटन प्रतिक्रिया वेगाने तीव्र होते. आकृती 1 एक वक्र आहे जो AlN गॅस फेज उत्पादनांचा आंशिक दाब आणि सभोवतालचे तापमान यांच्यातील संबंध दर्शवितो. आकृतीतील पिवळे क्षेत्र हे PVT पद्धतीने तयार केलेल्या AlN क्रिस्टल्सचे प्रक्रिया तापमान आहे. आकृती 2 PVT पद्धतीने तयार केलेल्या AlN क्रिस्टल्सच्या वाढीच्या भट्टीच्या संरचनेचा एक योजनाबद्ध आकृती आहे.

Semicorex ऑफरउच्च दर्जाचे क्रूसिबल उपायएकल क्रिस्टल वाढीसाठी. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com