Wat is MOCVD

In het MOCVD-proces wordt een verhitte wafer blootgesteld aan een gasstroom die 'precursors' bevat zoals trimethylgallium en ammoniak (TMGa, NH3). Deze precursoren ontleden bij verhitting, meestal bij temperaturen tussen 400°C en 1300°C, afhankelijk van het materiaal dat moet worden afgezet.

Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) is een aangepaste versie van chemische dampdepositie (CVD) [22,23]. Het wordt gebruikt om zeer zuivere kristallijne halfgeleidende dunne films en micro/nanostructuren te produceren.

MOCVD, ook MOVPE of OMVPE genoemd, is een veelgebruikte methode om halfgeleidermaterialen van de III-V-groep te kweken op een siliciumsubstraat.

Naast de mogelijkheid om zeer nauwkeurig te produceren, biedt MOCVD het voordeel dat dunne films in grote volumes kunnen worden afgezet. Deze mogelijkheid om op grote schaal te produceren is nauwkeuriger dan andere methoden. Bovendien is MOCVD een flexibel proces, waardoor het een economischere keuze is in vergelijking met alternatieve processen.

Veel bedrijven geven subsidies van 8-10 miljoen yuan (ongeveer $1,2 tot $1,5 miljoen) voor de aankoop van MOCVD-reactoren. Deze reactoren, die behoren tot de nieuwste generatie van systemen met hoge capaciteit, kosten doorgaans ongeveer $2,5 miljoen per stuk.

MOCVD werd bij Rockwell International uitgevonden door Harold Manasevit en was klaar voor verdere verkenning en ontwikkeling toen Russell Dupuis in 1975 deel ging uitmaken van het bedrijf.

Een bubbler in MOCVD verwijst naar een cilinder die een integraal onderdeel is van het MOCVD-systeem (metal organic chemical vapor deposition). Deze apparaten zijn speciaal ontworpen om metaalorganische verbindingen van elektronische kwaliteit te transporteren van een vloeibare of vaste precursor naar een dampvorm die gebruikt kan worden in het proces.

Typische groeisnelheden voor metaalorganische chemische dampdepositie (MOCVD) GaN-films met hoge mobiliteit variëren van 2 tot 3 μm per uur.

MBE staat bekend om zijn hoge precisie, maar er hangt een stevig prijskaartje aan en het vereist een ultrahoog vacuüm. MOCVD daarentegen is een meer kosteneffectieve optie die onder druk werkt. Het is echter belangrijk om op te merken dat MOCVD mogelijk niet hetzelfde precisieniveau biedt als MBE. Uiteindelijk moet de keuze tussen de twee technieken gebaseerd zijn op de specifieke vereisten van de toepassing en de gewenste mate van controle over de gecoate lagen.