MODELLO ALN IN NITRURO DI ALLUMINIO DA 2 POLLICI SU ZAFFIRO

PAM XIAMENoffre AlN da 2 pollici su wafer di zaffiro coltivato da MOCVD, che è la tecnologia principale per la crescita di nitruro di alluminio monocristallino su substrato di zaffiro maturo, di grandi dimensioni, a basso costo. Un utilizzo importante del modello AlN su zaffiro di alta qualità sono i dispositivi optoelettronici nell'ultravioletto profondo (DUV).

1. Specifica del modello AlN su zaffiro

Specifica1:

DIMA ALN IN NITRURO DI ALLUMINIO DA 2 POLLICI SU ZAFFIRO (0001) TIPO SEMI-ISOLANTE

Tipo di conduttività: AlN semiisolante
Substrato: zaffiro
Dimensione: Φ50,8 mm ± 0,1 mm
Spessore: 200 nm ~ 5 um (4000 ~ 5000 nm)
Zona di esclusione dei bordi: < 2 mm
Area utilizzabile: >90%
Orientamento: piano C (0001) ± 1°
Variazione dello spessore totale: <15 μm
Cristallinità: XRD FWHM di (0002) < 350 arcsec

XRD FWHM di (10-12) < 450 secondi d'arco
Rugosità superficiale Ra <5 nm (10 µm x 10 µm)
Struttura del substrato: Zaffiro (0001)
Lucidatura: Lucidatura su un solo lato (SSP). Su richiesta sono disponibili lucidature su entrambi i lati (DSP).

Informazioni sull'area utilizzabile:Il metodo di calcolo si riferisce all'area che può essere utilizzata dopo aver rimosso i difetti (come ad esempio cavità) la cui macrodimensione è superiore a 0,2 mm.

Specifica 2:

Nome del modello	AlN su wafer di zaffiro
Substrato	Zaffiro da 2" e 4".
Spessore del substrato	430~450um
Spessore AlN	50~400 nm+/-10 nm
Dimensioni del modello	2 pollici, 4 pollici
Ruvidezza della superficie	Ra < 1 nm
FWHM（002）	0,17°

 

Caratteristiche di AlN/Zaffiro:

Elevata uniformità e qualità del cristallo

2. Test di caratterizzazione del ntruro di alluminio su wafer di zaffiro

Spettri XRD di pellicole di nitruro di alluminio da 2 pollici su zaffiro

Sullo zaffiro è presente solo l'orientamento sull'asse C con un picco netto di pellicole di nitruro di alluminio.

Spettri Raman di film AlN monocristallino da 2” su zaffiro.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Micrografie SEM (×50.00KX) degli epistrati AlN da 2 pollici cresciuti su zaffiro.

Micrografie AFM dei film AlN su zaffiro dopo lucidatura grossolana.

Immagine Ra = 0,727 nm con area di scansione di 5×5 μm2.

3. Difficoltà di crescita e soluzioni per film sottile AlN epitassiale depositato da MOCVD

Generalmente, un AlN cresce epitassialmente su un substrato di zaffiro del piano C. Tuttavia, è molto difficile preparare AlN epitassiale di alta qualità su zaffiro del piano C. Oltre al grande disadattamento del reticolo AlN/zaffiro e al disadattamento termico, ci sono due ragioni:

• Il legame Al-N è molto forte. La diffusione degli atomi di Al sulla superficie di crescita è limitata e il tasso di crescita laterale è molto basso ed è difficile formare una crescita stratificata bidimensionale;
• C'è una forte pre-reazione tra la fonte di Al TMA e NH nella crescita MOCVD. La pre-reazione non solo consumerà una grande quantità di reagenti, ma gli addotti solidi formati potrebbero depositarsi sulla superficie del wafer e non essere completamente decomposti, con conseguente drogaggio di impurità nell'epitassia AlN, causando anche una crescita policristallina dello strato epitassiale, che influisce seriamente sul miglioramento delle prestazioni del dispositivo

Vengono proposte soluzioni per ottenere film sottile epitassiale di alta qualità depositato mediante MOCVD:

Da un lato, a causa delle caratteristiche di crescita dell'AlN stesso, quando lo spessore dell'AlN sullo zaffiro è troppo sottile (ad esempio 1um), sulla superficie si formerà un gran numero di aree non combinate. Si suggerisce di aumentare adeguatamente lo spessore del nitruro di alluminio se è necessario un migliore passaggio atomico superficiale.

D'altra parte, durante la crescita di AlN, è possibile introdurre il metodo di modulazione della temperatura in situ per formare uno strato di interfaccia nel materiale AlN, che ha svolto un ruolo nell'annientare le dislocazioni e nel rilasciare lo stress. Questo metodo fa risparmiare tempo e manodopera, è semplice e facile da implementare e non provoca contaminazione della camera di reazione. È un metodo efficace per migliorare la qualità dello strato AlN depositato sullo zaffiro.

4. Applicazioni di AlN su modello di zaffiro

Nitruro di alluminio (AIN), come banda proibita ultra largamateriale semiconduttore, è un importante materiale che emette luce ultravioletta con i vantaggi di un'intensità di campo di rottura ultraelevata, un'elevata velocità di deriva degli elettroni di saturazione, un'elevata conduttività termica, un'elevata velocità del suono superficiale, un elevato coefficiente ottico non lineare, ecc. Quindi il film epitassiale di nitruro di alluminio cresciuto su un substrato di zaffiroha importanti applicazioni nei rilevatori ultravioletti, nei diodi emettitori di luce ultravioletta e nei laser ultravioletti, in particolare nei rilevatori ciechi per luce diurna a incidente posteriore e nei LED ultravioletti a pacchetto invertito. Inoltre, può essere utilizzato per applicazioni piezoelettriche con onde acustiche sfuse.

 

 

 

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