MOCVD反應(yīng)腔的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對外延生長過程具有顯著影響，通過優(yōu)化反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)可以有效提高GaN基光電材料的質(zhì)量和性能。近日，第十屆國際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十一屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS&SSLCHINA2024）在蘇州召開。

期間，“氮化物襯底、外延生長及其相關(guān)設(shè)備技術(shù)”分會上，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所副研究員、中科重儀半導(dǎo)體聯(lián)合創(chuàng)始人姚威振做了”新型MOCVD反應(yīng)器設(shè)計，促進GaN材料創(chuàng)新發(fā)展 “的主題報告，分享了MOCVD反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對硅基GaN生長的影響，基于模型的應(yīng)力與翹曲控制策略的研究進展與成果。

姚威振

中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所副研究員、中科重儀半導(dǎo)體聯(lián)合創(chuàng)始人 

報告顯示，通過優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和流場設(shè)計，可以提高Mo源和反應(yīng)氣體的利用效率，從而提高GaN外延層的生長速率。研制具有特色的新型MOCVD實驗設(shè)備，避免同質(zhì)化研究，能夠提升創(chuàng)新水平。

在反應(yīng)氣體的氣相反應(yīng)過程中，對氣源進行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理和提高襯底上方的空間溫度對抑制與黃帶相關(guān)的點缺陷起著積極作用。采用FME模式并優(yōu)化TMAl和NH3的交替引入時間，可以有效緩解AlN/AlGaN材料中的失配應(yīng)力，防止組分拖曳效應(yīng)引起的相分離。

反應(yīng)器內(nèi)溫度梯度的有效調(diào)節(jié)可以在襯底中引起預(yù)翹曲，這可用于補償外延層中的應(yīng)力。通過調(diào)控AlGaN外延層中V坑結(jié)構(gòu)，采用單層緩沖層技術(shù)有望實現(xiàn)Si基GaN厚膜的無裂紋均勻外延生長。MOCVD設(shè)備中反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和流場的創(chuàng)新設(shè)計對于相關(guān)半導(dǎo)體材料器件的發(fā)展至關(guān)重要。

中科重儀半導(dǎo)體科技有限公司是一家專注于第三代半導(dǎo)體氮化鎵（GaN）材料生產(chǎn)與技術(shù)應(yīng)用的國家級高新技術(shù)企業(yè)。公司成立于2021年，研發(fā)中心設(shè)在北京，生產(chǎn)基地設(shè)于蘇州。公司主要從事科研型MOCVD（金屬有機化學(xué)氣相沉積法）國產(chǎn)高端設(shè)備，以及高品質(zhì)、大尺寸GaN外延片材料的生產(chǎn)與銷售，并可提供多種半導(dǎo)體測試、分析及定制化解決方案等服務(wù)。相關(guān)產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于消費電子、可再生能源、數(shù)據(jù)中心和新能源汽車等領(lǐng)域。 

（根據(jù)現(xiàn)場資料整理，僅供參考）