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《MOCVD設(shè)備結(jié)構(gòu)及維護(hù).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、MOCVD設(shè)備結(jié)構(gòu)目錄一.MOCVD簡介二.反應(yīng)腔介紹三.TS機(jī)臺的氣體運輸系統(tǒng)四.TS機(jī)臺運行檢查及維護(hù)保養(yǎng)MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術(shù)。Metal-organicChemicalVaporDeposition金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀原理MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機(jī)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(yīng)方式在襯底上進(jìn)行氣相外延，生長各種Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統(tǒng)中的晶體生長都是在常壓或低壓(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應(yīng)室中進(jìn)行，
2、襯底溫度為500-1200℃,用射頻感應(yīng)加熱石墨基座(襯底基片在石墨基座上方),H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機(jī)物到生長區(qū)。一.MOCVD簡介系統(tǒng)組成因為MOCVD生長使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質(zhì)，并且要生長多組分、大面積、薄層和超薄層異質(zhì)材料。因此在MOCVD系統(tǒng)的設(shè)計思想上，通常要考慮系統(tǒng)密封性，流量、溫度控制要精確，組分變換要迅速，系統(tǒng)要緊湊等。一般系統(tǒng)組成：加熱系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，氣體運輸系統(tǒng)及尾氣處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。二.反應(yīng)腔介紹由于反應(yīng)腔對外延生長非常重要，所以目前市面上主要的反應(yīng)腔設(shè)計為以下四種：1.近耦合噴淋設(shè)計（AIXTRONTS系列）2.三層式氣體噴嘴設(shè)計（AI
3、XTRONG系列）3.旋轉(zhuǎn)式反應(yīng)腔（Veeco）注：旋轉(zhuǎn)式反應(yīng)腔,是一種帶有旋轉(zhuǎn)盤的立式反應(yīng)腔。襯底片放置在高速旋轉(zhuǎn)的盤上并被加熱到合適的生長溫度，反應(yīng)物在初始階段因高速旋轉(zhuǎn)盤的牽引力被豎直向下地泵入,然后偏斜形成一個與襯底片托盤平行的流動區(qū)域，可以使反應(yīng)物獲得最佳的反應(yīng)條件。4.雙氣流反應(yīng)腔（日亞）因為我們公司主要生產(chǎn)機(jī)臺為AIXTRONTS機(jī)臺和G5機(jī)臺，所以針對TS和G5由我和王明軍作一個簡單的反應(yīng)腔介紹。TS近耦合噴淋反應(yīng)腔AThermocoupleBTungstenheaterCGasinletDShowerheadEReactorlidFOpticalprobeGShowerhea
4、dwatercoolingHDoubleO-ringsealISusceptorJWatercooledchamberKQuartzlinerLSusceptorsupportMExhaustUpperplenum:FeedsthegroupIIIelementsusingmetalorganicsLowerplenum:FeedsthegroupVelementsusinghydridegasessuchasNH3orAsH3AShowerheadCapBShowerheadBodyCUpperplenumDLowerplenumEWatercoolingShowerheadTungsten
5、heater?ZoneA:Center?ZoneB:Middle?ZoneC:OutsideTemperaturecontrolunitAEurothermcontrollerBThermocoupleinthecenteroftheheatercoils三.TS機(jī)臺氣體運輸系統(tǒng)氣體輸運系統(tǒng)的作用為向反應(yīng)室輸送各種反應(yīng)氣體。該系統(tǒng)要能夠精確的控制反應(yīng)氣體的濃度、流量、流速以及不同氣體送入的時間和前后順序，從而按設(shè)計好的工藝方案生長特定組分和結(jié)構(gòu)的外延層。氣體輸運系統(tǒng)包括源供給系統(tǒng)，Run/Vent主管路，吹掃管路，檢漏管路和尾氣處理系統(tǒng)。GassymbolsdiagramS2位4通換向閥N2p
6、urifierH2purifierHygrometerGasdosingunitforhydridesourceGasdosingunitforMOsourceMObubblerGassupplyforhydridesourcesGassupplyforrunlinesHydriderunlineHydrideventlineGassupplyforauxiliarygaspipesPurging-reactorsightglassMO1runlineMO1ventlineMOrunbypassMO2runlineMO2ventlineGassupplyforventingGassupplyf
7、orMO2sourcesGassupplyforMO1sourcesMOvacuum(forchangingtheMObubblerNH3purifierReactorpurgesHydridesourceSiH4eg:Growthn(-)GaNSi=12Sourceto80Diluteto320Injectto60MOsource
