يمكن لـ PAM-XIAMEN توفير ركيزة AlN أحادية البلورة، ومواصفات إضافية يرجى الاطلاع على:https://www.powerwaywafer.com/aln-substrate.html.
يحتوي الهيكل البلوري AlN (نيتريد الألومنيوم) على ورتزيت سداسي (طور α) وسفاليريت مكعب (طور β)، وهيكل الورزيت السداسي عبارة عن هيكل مستقر، كما هو مبين في الشكل 1. ينتمي AlN إلى أشباه الموصلات الإلكترونية ذات فجوة الحزمة المباشرة مع عرض فجوة الحزمة 6.2 فولت. في العقود الأخيرة، التزم الباحثون من مختلف البلدان بإجراء أبحاث متعمقة حول نمو بلورات AlN المفردة وطوروا طرقًا مختلفة لعملية النمو، مثل تنضيد طور بخار الهيدريد (HVPE)، وترسيب البخار الكيميائي العضوي المعدني (MOCVD)، تنضيد الشعاع الجزيئي (MBE)، وترسيب الطبقة الذرية (ALD)، ونقل البخار الفيزيائي (PVT).
الشكل 1: التركيب البلوري AlN (أ) هيكل الورزيت السداسي و (ب) نوع الترابط
من بينها، PVT معترف به على نطاق واسع باعتباره الطريقة الوحيدة لزراعة بلورات AlN المفردة عالية الجودة في شكل كميات كبيرة. يتميز بخصائص معدل النمو السريع، والسلامة البلورية الجيدة، والسلامة العالية، وكان دائمًا نقطة بحث ساخنة وصعوبة في نمو بلورات AlN المفردة. هناك ثلاث استراتيجيات نمو مهمة لنمو AlN PVT أحادي البلورة:
1) التنوي والنمو التلقائي؛
2) النمو الفوقي المتغاير على الركيزة 4H -/6H SiC؛
3) النمو الفوقي متجانس.
من بينها، يمكن لطريقة النمو الفوقي المتجانس استخدام بلورات نيتريد الألومنيوم صغيرة الحجم التي يتم الحصول عليها من خلال نمو النواة التلقائي كبلورات بذور لنمو التوسع البلوري. نظرًا لغياب تأثيرات عدم تطابق الشبكة، يمكنه الحفاظ على جودة البلورات الفوقي أو حتى تحسينها، مع تحقيق ميزة توسيع حجم البلورة.
1. سطح عادة نمو AlN
في خلية AIN، تكون المستويات (0001) و[10-10] و[-12-10] و[10-11] عبارة عن طائرات بلورية كثيفة نسبيًا في الشبكة، مع كثافات شبكة مستوية مقابلة تبلغ 1.15/a2، 1.25 / أ2، 144/أ2و 1.65 / أ2. يمكن لجميع هذه المستويات البلورية أن تكون بمثابة طائرات نمو لبلورات AlN. يعتمد النمو الفعلي لبلورات AIN على درجة الحرارة وفرط التشبع في الغلاف الجوي الذي تنمو فيه البلورة. يرتبط الشكل البلوري النهائي ارتباطًا وثيقًا بالمرحلة البيئية والتركيب البلوري، ويُظهر شكلًا بلوريًا محددًا. وتسمى هذه الظاهرة عادة النمو البلوري، والمستوى البلوري للنمو المقابل هو مستوى عادة النمو.
وفقًا لنتائج بحث لويس، يحصل سطح البلورة على مواضع ملتوية مناسبة لنمو البلورة من خلال النواة ثنائية الأبعاد، والتي ترتبط بالطاقة البينية. في حالة التشبع الفائق العالي، يمكن للمستويات البلورية ذات طاقة الواجهة العالية والمستويات البلورية ذات طاقة الواجهة المنخفضة أن تتنو وتنمو بحرية. يمكن تحقيق نمو البلورات دون اتباع عادات نمو محددة، كما أن البلورات المزروعة لا تعكس أشكالًا بلورية محددة. في حالة التشبع الفائق المنخفض، من المرجح أن تشكل المستويات البلورية ذات الطاقة البينية العالية نوى ثنائية الأبعاد وتتلقى نموًا تفضيليًا من تلك ذات الطاقة البينية المنخفضة. غالبًا ما يتم قمع النواة ثنائية الأبعاد للمستويات البلورية ذات الطاقة البينية المنخفضة، ويتخلف معدل نمو المستويات البلورية عن تلك ذات الطاقة البينية العالية. وفي هذه الحالة تكون نتيجة نمو البلورة أن يكون للبلورة شكل بلوري محدد.
2. الRالابتهاجBإيتوينآلن سيكريستالHالصفات وGصفTدرجة الحرارة
أظهرت العديد من تجارب النمو النووي التلقائي أنه عندما تكون درجة حرارة النمو منخفضة، تنمو البلورات التي تنمو تلقائيًا في شكل يشبه الإبرة الحلزونية، مع معدل نمو أعلى بعدة مراتب في الاتجاه c منه في الاتجاهات الأخرى؛ عندما تتراوح درجة حرارة النمو بين 2050 إلى 2100 درجة مئوية، يتغير الشكل العياني لنمو البلورات من شكل الإبرة إلى شكل المنشور السداسي النموذجي؛ عندما ترتفع درجة حرارة النمو إلى 2150-2200 درجة مئوية، تظهر البلورة نموًا متساويًا. ومع ذلك، عندما تزيد درجة حرارة النمو إلى 2250-2300 درجة مئوية، يُظهر الشكل العياني للبلورة شكل إسفين غير منتظم، كما هو موضح في الشكل 2.
الشكل 2: العلاقة بين عادات كريستال AlN ودرجة حرارة النمو
لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.