Gallium Arsenide Single Crystal Growth Methods: LEC, VB, VGF

Gallium Arsenide Single Crystal Growth Methods: LEC, VB, VGF

Gallium arsenide single crystal growth method of PAM-XIAMEN products is liquid-sealed straight pull method (LEC), vertical Bridgman method (VB), or vertical gradient solidification (VGF), which are current mainstream industrial growth methods. Here is a brief introduction for the GaAs single crystal growth method.

1.ガリウムヒ素単結晶成長のためのLEC

The LEC method is the main process for growing non-doped semi-insulating gallium arsenide single crystal (SI GaAs). At present, more than 80% of the semi-insulating gallium arsenide single crystals on the market are grown by the LEC method.

LEC法では、グラファイトヒーターとPBNるつぼを使用し、液体シール剤としてB2O3を使用して、2MPaのアルゴン雰囲気でガリウム砒素結晶を成長させます。 LECプロセスの主な利点は、高い信頼性、より長い大径単結晶の容易な成長、制御可能な結晶炭素含有量、および結晶の優れた半絶縁特性です。

主な欠点は、化学物質の投与量の制御が難しいこと、熱場の温度勾配が大きいこと（100〜150 K / cm）、結晶の転位密度が104以上と高いこと、分布が不均一であることです。

2.単結晶ガリウム砒素を成長させるためのVB

VB法は、1980年代後半に開発された結晶成長プロセスです。 合成されたガリウムヒ素多結晶、B2O3および種結晶は、PBNるつぼにロードされ、真空石英ボトルに密封されます。 炉本体は垂直に配置されます。 次に、抵抗ワイヤー加熱を使用して、石英ボトルを炉本体の中央に垂直に配置します。

ガリウム砒素多結晶を高温で溶融し、シード結晶に溶接した後、水晶瓶とるつぼをサポートロッドで駆動し、機械的伝達機構を介して下降させます。 特定の温度勾配の下で、GaAs単結晶は種結晶端から上向きにゆっくりと成長します。

VB法は、低抵抗のガリウム砒素単結晶だけでなく、高抵抗の半絶縁性ガリウム砒素単結晶も成長させることができます。 結晶の平均EPDは5000 / cm-2未満です。

3.GaAs単結晶を成長させるためのVGF

VGFプロセスとVBプロセスの原理と応用分野は基本的に似ています。

The biggest difference is that the VGF method cancels the crystal descending carriage mechanism and the rotating mechanism, and the computer precisely controls the thermal field for slow cooling. The growth interface gradually moves upward from the lower end of the melt to complete the gallium arsenide single crystal growth. Due to the elimination of the mechanical transmission mechanism, this process makes the crystal growth interface more stable and is

超低転位ガリウムヒ素単結晶の成長に適しています。

The disadvantage of the VB and VGF process is that the GaAs crystal growth cannot be observed and judged during the crystal growth process, and the crystal growth cycle is relatively long.

4.ガリウム砒素材料の特性評価技術

第二世代の半導体材料の代表として、ガリウムヒ素単結晶は、高エネルギー衝突物理学実験、航空宇宙科学および技術、および核放射性廃棄物の検出において重要な用途を持っています。 したがって、その放射線効果と対レーダー能力を研究することは非常に重要です。

低周波ノイズは、シリコンデバイスの放射線損傷の特性評価に大きな成功を収めており、その技術的特性は、ガリウムヒ素材料の放射線損傷の特性評価の技術要件も満たしています。

powerwaywafer

詳細については、メールでお問い合わせください。 victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.

2021-06-22

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