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mocvd沉積系統

發布時間:2021-03-03 02:56:21

❶ MOCVD是什麼設備

MOCVD是金屬有機化合物化學氣相淀積(Metal-organic Chemical Vapor DePosition)的英文縮寫。MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發展起來的一種新型氣相外延生長技術.它以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族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統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)反應室中進行,襯底溫度為500-1200℃,用射頻感應加熱石墨基座(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物到生長區。 MOCVD技術具有下列優點: (l)適用范圍廣泛,幾乎可以生長所有化合物及合金半導體; (2)非常適合於生長各種異質結構材料; (3)可以生長超薄外延層,並能獲得很陡的界面過渡; (4)生長易於控制; (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)可以進行大規模生產。 MOCVD系統組成 因為MOCVD生長使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質,並且要生長多組分、大面積、薄層和超薄層異質材料。因此在MOCVD系統的設計思想上,通常要考慮系統密封性,流量、溫度控制要精確,組分變換要迅速,系統要緊湊等。不同廠家和研究者所產生或組裝的MOCVD設備是不同的,但一般來說,MOCVD設備是由源供給系統、氣體輸運和流量控制系統、反應室及溫度控制系統、尾氣處理及安全防護報警系統、自動操作及電控系統。謝謝 請採納

❷ 有機金屬化學氣相沉積法的MOCVD系統簡介

MOCVD成長薄膜時,主要將載流氣體 (Carrier gas) 通過有機金屬反應源的容器時,將反應源的飽和蒸氣回帶至反應腔答中與其它反應氣體混合,然後在被加熱的基板上面發生化學反應促成薄膜的成長。 一般而言,載流氣體通常是 氫氣 ,但是也有些特殊情況下採用 氮氣 (例如:成長 氮化銦鎵 (InGaN)薄膜時)。 常用的基板為 砷化鎵 (GaAs)、 磷化鎵 (GaP)、 磷化銦(InP)、 矽 (Si)、 碳化矽 (SiC)及 藍寶石 (Sapphire,Al 2 O 3 )等等。 而通常所成長的薄膜材料主要為 三五族化合物半導體 (例如:砷化鎵(GaAs)、 砷化鎵鋁 (AlGaAs)、 磷化鋁銦鎵 (AlGaInP)、氮化銦鎵(InGaN))或是 二六族化合物半導體 ,這些半導體薄膜則是應用在光電元件(例如: 發光二極體 ( LED )、 雷射二極體 (Laser diode)及太陽能電池 )及微電子元件(例如: 異質接面雙載子電晶體 ( HBT )及 假晶式高電子遷移率電晶體 ( PHEMT ))的製作。

❸ 有機金屬化學氣相沉積法的MOCVD組件介紹

MOCVD系統的組件可大致分為:反應腔、氣體控制及混合系統、反應源及廢氣處理系統內。容 廢氣系統是位於系統的最末端,負責吸附及處理所有通過系統的有毒氣體,以減少對環境的污染。 常用的廢氣處理系統可分為乾式、濕式及燃燒式等種類。

❹ 請問MOCVD的詳細情況

MOCVD設備與應用

概況

德國AIXTRON公司(德國艾思強公司)和美國VEECO公司(美國維易科精密儀器有限公司)兩家公司幾乎生產了全球90%以上的主流MOCVD設備。

1、生產效率和成本概況

國際上MOCVD技術已經相當成熟,主流設備從2003 年6-8 片機、2004 年12 片機、2005 年15片機、2006 年的21-24 片機,目前已經達到42、45、49 片機(一次可裝載49片2英寸的襯底生長外延)。

外延爐容量的不斷擴大讓LED 外延片生產商的單位生產成本快速大幅下降。目前,量產企業對單批產能的最低要求是在30片以上。

國產設備目前為6片機,生產效率和生產成本差距甚遠。

2、價格及產值概況

生產型MOCVD設備的售價高達1000~2000萬元【根據機型,6片機70萬美元左右,9片機100萬美元左右】,加上相關配套設備設施,一條產線LED生產線需要投入4000 多萬元。

若新采購設備為45 片機生產藍光晶元,按3 爐/天計算,年產4 .9萬片左右,收入4800 萬元,投入產出基本為1:1。

3、生產過程工藝復雜,參數眾多,優良率與均勻性是關鍵

外延片生長過程工藝復雜,參數眾多,培養專業操作人員需時間較長。

一個最簡單的GaN藍光LED單量子阱結構,其生長工藝包括:高溫烘烤、緩沖層、重結晶、n-GaN、阱層、疊層及p-GaN等,工藝步驟達幾十步,每一步需調整的工藝參數共有20多個,各參數之間存在比較微妙的關系,工藝編輯人員需根據工藝要求,對各個參數進行逐一調整,必要時還要進行計算,如升溫速度、升壓速度、生長速率控制、載氣與氣源配比等。如何根據工藝需要自動對參數進行檢查,減輕工藝人員的工作量,是值得研究的新興課題。

每個外延晶元、生產批次與系統之間的關系,能確保良好的均勻性以及優良率,尤其在晶元廠商擴產時,還能維持相同的優良率與均勻性就顯的特別關鍵。

4、4英寸MOCVD設備將成為主流

現階段台灣外延廠商在技術上已經具備生產4英寸和6英寸的能力,但是出於成本的考慮,多數台灣廠家還是以2英寸的MOVCD設備為生產主線;大部分歐美與韓國廠商則早已使用4英寸MOVCD設備。

市場預期一旦4英寸外延片材料成本大幅崩落(目前4英寸外延片的成本價格約為2寸外延片的四倍),2英寸的MOCVD設備將逐漸被4英寸所取代。

AIXTRON與SemiLEDs在2009年5月就合作開發出6寸藍光LED晶元,在6x6寸AIX 2800G4 HT MOCVD反應爐的結構上,產量增加約30%(相較於傳統42x2-inch的架構),不但均勻性較好,也減少了邊緣效應(edge effect)。不過就現階段而言,大多數的困難仍然在於6寸的基板價格偏高與外延片切割技術的挑戰。

一、MOCVD設備市場情況

1、設備供應商概況

目前國際上主要的MOCVD設備供應商有兩家:

① 德國AIXTRON公司(德國艾思強公司)

根據Gartner Dataquest最近的一份分析報告,2008年AIXTRON公司MOCVD復合半導體設備的全球佔有率達到72%。

目前,AIXTRON公司最先進的獨特的行星轉盤技術應用在大型G4 2800HT 42*2」以及Thomas Swan(1999年被AIXTRON收購) CCS Crius 30*2」 MOCVD系統,使得AIXTRON的MOCVD設備被公認為世界上技術和商業價值最完美的結合。

② 美國VEECO公司

美國維易科精密儀器有限公司佔20%以上,其中主打機型45片機K465已經銷售超過100台,至今K系列MOCVD產品全球銷售超過200台。80%的世界頂尖LED企業已經採用K465型號的MOCVD,截止到目前,VEECO於中國地區大有斬獲,累計MOCVD出貨已達85台。

VEECO的MOCVD主要有以下優勢:

首先,它是量產型機器,能有效提高量產的時間,減少清洗和維護的時間和次數。因為開倉清洗過程需要從高達1000攝氏度的溫度冷卻後清洗,然後再將溫度升高至1000攝氏度,需要浪費不少的時間。

第二,自動化程度高,減少人為操作。例如可自動化導入,機械手在生產完成後可自動更換藍寶石等,屬於量產型的設計。

第三,保護設備投資,防止落伍。避免將來由於新的設備出現,造成舊設備的落伍。通過計劃與客戶充分溝通,新的設備與舊的設備聯系在一起,提升產品的良率。

今年以來由於MOCVD機台供不應求的狀況,使得VEECO在這段期間取得了相對有利的市場地位,尤其在中國市場大有斬獲。中國地區的成長相較去年成長將近80%。根據了解,由於VEECO開始透過委外代工來增加產能,目前產能規模直追產業龍頭AIXTRON,因此明年MOCVD機台供給不足的瓶頸將可望獲得解決。

③ 其他廠家

主要包括日本酸素(NIPPON Sanso)和日新電機(Nissin Electric)等,其市場基本限於日本國內。此外,日亞公司和豐田合成的設備主要是自己研發,其GaN-MOCVD 設備不在市場上銷售,僅供自用。

從設備性能上來講,日亞公司設備生產的材料質量和器件性能上,要優於AIXTRON和EMCORE(已經被VEECO收購)的設備。

按生產能力計算,2006 年GaN型MOCVD 設備在全球市場的主要分布為:中國台灣地區48%,美國15%,日本15%,韓國11%,中國大陸7%,歐盟4%。MOCVD的主要廠商雖然為歐美,但最大的兩家AIXTRON 和VEECO 都是單純設備製造商,不會對外延片生產廠構成威脅。

2、國產化艱難(48所簡報2008年4月)

MOCVD設備是製作LED外延片的關鍵設備,而LED外延片的水平決定了整個LED產業的水平。我國於2003年正式實施「國家半導體照明工程」,並在「十五」、「十一五」重點攻關課題和「863」計劃中,將MOCVD設備國產化列入重點支持方向。在國家政策的支持下,「十五」期間,我國在MOCVD設備國產化方面已取得了初步成效。中國電子科技集團公司第四十八研究所通過消化吸收和關鍵技術再創新等措施,研發成功了GaN生產型MOCVD設備(6*2〃),填補了國內空白,使長期制約我國LED產業發展的裝備瓶頸得以突破。同時,中科院半導體所、南昌大學、青島傑生電器等單位也成功研發了研究型的MOCVD設備。然而,國產MOCVD設備還存在以下問題:

(1) 國產MOCVD設備仍處於技術跟蹤階段,設備產業化水平與生產需要不相適應

目前,國內研製的MOCVD設備最大產能為6片(48所的GaN-MOCVD)。然而,截至到2007年12月,在國外推出的最新型MOCVD設備中,AIXTRON已推出行星式反應器的42片機(AIX2800G4 HT)和CCS反應器的30片機(CRIUS)。由於產能的差距,小批量的MOCVD設備外延片生產成本較高,大大降低了設備的性價比,使得國產設備剛研發出來就已經落後了。量產企業對單批產能的最低要求是在30片以上。

(2) 設備造價高,應用風險大,多數廠商更願意采購技術成熟的進口設備

MOCVD設備的造價昂貴,生產型MOCVD設備的售價高達1000~2000萬元。廠商對此類設備的采購均十分謹慎,更願意采購技術成熟、售後服務完善的進口設備,使得國產MOCVD設備的推廣處於尷尬的境地。

(3) 自主創新有待加強,國產MOCVD設備面臨專利壁壘

目前,國產MOCVD設備的研發還處於「消化、吸收」階段,而國外主流商用機型已建立嚴密的專利保護,如AIXTRON的Planetary Reactor反應器、THOMAS SAWN的CCS(Close Coupled Showerhead Reactor)反應器、VEECO的Turbo Disk反應器和日本SANSO公司雙/多束氣流(TF)反應器均是自己獨有的專利技術,國產MOCVD設備產業化面臨專利壁壘的考驗。

3、中國MOCVD設備數量與增長情況

【高亮度LED需求強 台灣LED廠商擴產兇猛】

2007統計數據顯示:台灣地區MOCVD 機台數量為310台,大陸地區為55 台左右。到2008年底,兩地區累計增加了126台。

2008 年底大陸地區增加到87 台,增長58%,由於一些廠商的設備08 年主要是安裝調試,以及工藝上的摸索,產能的真正的釋放在09 年。

根據不完全統計,2009年中國大陸MOCVD設備新增台數將超過100台左右,從數字上講,台灣廠商在擴充產能方面領先大陸,晶電、璨圓、泰谷今年以來陸續增購MOCVD機台,預計到今年底,晶電的MOCVD機台總數將達180-190台,璨圓MOCVD機台總數將達33台,泰谷MOCVD機台數也將達27台。

晶電預計明年要再導入30台MOCVD機台,最快在第二季建置完成,屆時晶電的MOCVD機台總數將達210-220台。璨圓內部原本也規劃明年要擴充30台MOCVD機台,但礙於機台訂單太滿,第一階段先確定擴充12台,屆時璨圓生產機台數將達45台。泰谷也決定明年將擴增10台MOCVD機台,使MOCVD機台總數達到37台。

廣鎵目前共有38台MOCVD機台,日前董事也通過辦理現金增資,預計將發行新股12萬張,以每股金額暫定30元估算,將可籌募36億元。預期這筆資金將用於擴充藍/綠光LED之產能,推估廣鎵將再擴增38-39台MOCVD機台,使生產機台總數達到76-77台。

友達/隆達日前已通過將在中科後里興建新廠,預計到今年底MOCVD機台總數將有15-20台,2011年以前要逐步完成150-200台MOCVD機台的生產規模建置。奇美電/奇力目前也已有37台MOCVD機台已在量產中,預計明年機台總數將擴增到47台.

❺ 有誰了解(MOCVD)金屬有機化學氣相沉積,我是將Fe2O3沉積到SiO2顆粒上,我想問

mocvd一般是在晶體沉底上外延晶體沉底,金屬這這邊的前驅物一般是以金屬有機物的形式通往反專應室,和另外一屬種氣體發生反應生成所需要的晶體。你的問題里邊,氧化鐵將通過什麼化學反應示生成?而且氧化鐵應該和容易形成多種形態,條件如何控制?另外,沉積到二氧化硅顆粒上?你這顆粒有多大?這種方式沉積還真沒見過,一般都是在大面積的晶體襯底上外延的,至少也得2英寸把。

❻ 什麼是MOCVD技術

有機物化學氣象外延淀積,是生產二極體的一種機器,叫mocvd機

❼ MOCVD是金屬有機化合物化學氣相淀積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition)的英文縮寫。MOCVD是在氣相

So? What is the question?

❽ 有哪位大俠知道MOCVD真空系統組成及作用啊本人有急用,一旦採納!必有高分

首先是反應室,真空管道,過濾器,蝶閥,真空泵。主要是由這幾個,其次還有些球閥。

❾ mocvd設備是做什麼的怎麼運作的

MOCVD是生長LED包括紅光、黃光、藍光、黃綠光,半導體激光器。
主要是通過H2作為載氣常壓下或低壓下生長GaAs或藍寶石等

❿ 金屬有機化學氣相沉積系統(MOCVD)與LED的關系

金屬有機化學氣來相沉積(源MOCVD)是一種合成方法,尤其適合於膜合成。
而發光二極體(LED)是一種半導體器件,本無關聯;只是LED中廣泛用到膜技術製造。
成膜技術很多,除了MOCVD外,還有低壓CVD(LPCVD),等離子體增強CVD (PECVD),液相外延(LPE),溶膠凝膠(sol-gel),化學浴沉積(CBD)等等,種類繁多,可見LED器件並不是必須使用MOCVD法。

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