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Advanced nitrogen sources electronic semi-conductor thin film fabrication

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Dünnschicht-fabrication

Entwicklung von zwei Verfahren - Elektronen-Zykloton-Resonanz-Plasma-Technik und Ammoniak-Einspritzdüse - für die Molekularstrahl-Epitaxie zur Herstellung von Halbleiter-Dünnschichten.

Industrielle Technologien

Die Molekularstrahl-Epitaxie ist ein Standardverfahren für die das Auftragen dünner Schichten von Halbleiter-Materialien auf ein geeignetes Substrat. So wird Galliumnitrid und verwandte Nitride, die von einer fortgeschrittenen Nitridquelle stammen, auf Silizium und Saphir aufgebracht und aufgebaut, um daraus Halbleiter-Materialien mit hervorragenden Eigenschaften zu entwickeln. Die Quelle für die Nitride ist eine Elektronen-Zykloton-Resonanz-Plasmaquelle, die bei 2,45 Gigaghertz (GHz) betrieben wird. Eine bei Temperaturen unterhalb von 600 °C betriebene Ammoniak-Einspritzdüse erzeugt gute Wachstumsraten bei guter Qualität des Materials. Für Reinigungszwecke ist der Betrieb der Einspritzdüse auch bei höheren Temperaturen möglich. Optimale Gleichförmigkeit, Dotierung und Zusammensetzung der Legierung von den Schichten kann durch sorgfältige Positionierung der Quelle erreicht werden. Die Eigenschaften der hergestellten Schichten zeigen, dass sie sich angesichts ihrer Qualität für Geräte wie z. B. Feldeffektransistoren und Leuchtdioden eignen. Dies ist eine kosteneffektive und umweltfreundliche Methode, bei der weniger Ammoniak benötigt wird wie bei anderen Verfahren. Künftige Entwicklungen haben zum Ziel, die Qualität weiter zu verbessern und die Möglichkeiten neuer Materialien und Substrate auszuschöpfen. Eine Anwendung von besonderem Interesse ist die ultraviolette Demodulierung.

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