MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。
MOCVD的優(yōu)點有哪些:
1 適用范圍廣泛,幾乎可以生長所有化合物及合金半導體;
2 非常適合于生長各種異質結構材料;
3 可以生長超薄外延層,并能獲得很陡的界面過渡;
4 生長易于控制;
5 可以生長純度很高的材料;
6 外延層大面積均勻性良好;
7 可以進行大規(guī)模生產。
中國MOCVD系統(tǒng)發(fā)展
2012年12月12號,中國首臺具有世界先進水平的大型國產MOCVD設備發(fā)運慶典在張江高新區(qū)核心園舉行。
作為LED芯片生產過程中最為關鍵的設備,MOCVD的核心技術長期被歐美企業(yè)所壟斷,嚴重制約了中國LED產業(yè)的健康發(fā)展。中晟光電設備上海有限公司于2012年1月18日成功實現(xiàn)了擁有自主創(chuàng)新知識產權的具有世界先進水平的大型國產MOCVD設備下線,僅用了10個月時間,又完成了工藝的開發(fā)和設備進一步的改進優(yōu)化,完成了設備產業(yè)化生產必備條件與設施的建立;在此基礎上又完成了4家客戶的多次實地考察,親臨操作設備和驗證各項工藝。
客戶充分肯定了中晟設備的技術方向和設計上的世界先進性,也對設備用于大規(guī)模生產提出了進一步改進的建設性要求。使該設備同時具有目前世界上最高的系統(tǒng)產能、最低的外延生產成本、良好的波長均勻性、大規(guī)模外延生產所需的各項關鍵性能等4項核心的差異競爭力。這次我國首臺具有世界先進水平的大型國產MOCVD設備成功發(fā)運,不僅標志著在實現(xiàn)中國大型MOCVD設備國產化戰(zhàn)略目標的征途上,中晟邁開了具有里程碑意義的一步,而且充分體現(xiàn)了中國有能力在高端裝備領域實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
國外MOCVD系統(tǒng)發(fā)展
隨著化合物半導體器件(如 GaAs MMIC、 InP MMIC以及GaN藍光LED)市場的不斷擴大,MOCVD系統(tǒng)的需求量不斷增長。國際上實力最為雄厚的MOCVD系統(tǒng)制造商有:德國Aixtron公司、美國的Emcore公司(其MOCVD已被Veeco兼并)、英國的Thomass~(1999年被Aixtron兼并)等。因為MOCVD系統(tǒng)最關鍵的問題就是保證材料生長的均勻性和重復性,因此不同廠家的MOCVD系統(tǒng)最主要的區(qū)別在于反應室結構。Aixtron采用行星反應(Planetary Reactor),Emcore采用TurboDisc反應室(該業(yè)務己出售給Veeco公司)、Thomas Swan(該公司于2003年2月份被Aixtron兼并)采用 Closed Coupled Showerhead(CCS)反應室。
國內擁有的進口MOCVD系統(tǒng)700臺左右,其中 Aixtron MOCVD系統(tǒng)和Emcore MOCVD系統(tǒng)占絕大多數,有少量的 Thomas Swan MOCVD系統(tǒng)、法國ASM MOCVD系統(tǒng)和日本RIPPON SANSO MOCVD系統(tǒng),主要用于GaN LD/LED的研究和制造。