MOCVD คืออะไร

ในกระบวนการ MOCVD แผ่นเวเฟอร์ที่ถูกให้ความร้อนจะถูกเปิดเผยต่อกระแสก๊าซที่มี ‘สารตั้งต้น’ เช่น ทริมเมทิลแกเลียมและแอมโมเนีย (TMGa, NH3) สารตั้งต้นเหล่านี้จะสลายตัวเมื่อถูกให้ความร้อน โดยทั่วไปที่อุณหภูมิระหว่าง 400°C ถึง 1300°C ขึ้นอยู่กับวัสดุที่จะถูกนำไปวาง

การเคลือบด้วยไอระเหยเคมีอินทรีย์โลหะ (MOCVD) เป็นเวอร์ชันที่ปรับปรุงมาจากการเคลือบด้วยไอระเหยเคมี (CVD) [22,23] ใช้เพื่อผลิตฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์ผลึกบริสุทธิ์สูงและโครงสร้างไมโคร/นาโน

MOCVD ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า MOVPE หรือ OMVPE เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเจริญเติบโตของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์กลุ่ม III-V บนซิลิคอนซับสเตรต

นอกจากความสามารถในการผลิตที่แม่นยำสูงแล้ว MOCVD ยังมีข้อได้เปรียบในการวางฟิล์มบางในปริมาณมาก ความสามารถในการผลิตในระดับใหญ่เช่นนี้มีความแม่นยำมากกว่าวิธีอื่น นอกจากนี้ MOCVD เป็นกระบวนการที่ยืดหยุ่น ทำให้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่ามากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการทางเลือกอื่น

หลายบริษัทให้เงินสนับสนุนตั้งแต่ 8-10 ล้านหยวน (ประมาณ $1.2 ถึง $1.5 ล้าน) สำหรับการซื้อเครื่องปฏิกรณ์ MOCVD เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ ซึ่งเป็นรุ่นล่าสุดของระบบความจุสูง โดยทั่วไปมีราคาประมาณ $2.5 ล้านต่อเครื่อง

พัฒนาโดยบริษัท Rockwell International โดย Harold Manasevit ซึ่ง MOCVD พร้อมสำหรับการสำรวจและพัฒนาต่อเมื่อ Russell Dupuis เข้าร่วมบริษัทในปี 1975

Bubbler ใน MOCVD หมายถึงท่อทรงกระบอกที่เป็นส่วนสำคัญของระบบการเคลือบด้วยไอระเหยเคมีอินทรีย์โลหะ (MOCVD) อุปกรณ์เหล่านี้ออกแบบมาเพื่อขนส่งสารประกอบโลหะออร์แกนิกระดับอิเล็กทรอนิกส์จากสารตั้งต้นในรูปของเหลวหรือของแข็งเข้าสู่รูปแบบไอที่สามารถนำไปใช้ในกระบวนการได้

อัตราการเจริญเติบโตโดยทั่วไปของฟิล์ม GaN ที่ใช้เทคนิคการเคลือบด้วยไอระเหยเคมีโลหะออร์แกนิก (MOCVD) ซึ่งมีความเคลื่อนที่สูงอยู่ในช่วง 2 ถึง 3 ไมครอนต่อชั่วโมง

MBE เป็นที่รู้จักในด้านความแม่นยำสูง แต่ก็มีราคาสูงและต้องการสุญญากาศระดับสูง ในทางกลับกัน MOCVD เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่ากว่าซึ่งทำงานภายใต้แรงดัน อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่า MOCVD อาจไม่ให้ระดับความแม่นยำเท่ากับ MBE ในที่สุด การเลือกใช้เทคนิคใดขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของการใช้งานและระดับการควบคุมที่ต้องการเหนือชั้นเคลือบ