Gallium arsenide single crystal growth method of PAM-하문 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. 갈륨 비소 단결정 성장을 위한 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 방식은 흑연 히터와 PBN 도가니를 사용하고 B2O3를 액체 밀봉제로 사용하여 2MPa의 아르곤 분위기에서 갈륨 비소 결정을 성장시킵니다. LEC 공정의 주요 장점은 높은 신뢰성, 더 긴 대구경 단결정의 쉬운 성장, 제어 가능한 결정 탄소 함량 및 결정의 우수한 반절연 특성입니다.
주요 단점은 화학물질의 양 조절이 어렵고 열장의 온도 구배가 크며(100~150K/cm), 결정의 전위 밀도가 104 이상으로 높고 분포가 고르지 않다는 것입니다.
2. 단결정 갈륨 비소 성장을 위한 VB
VB 방법은 1980년대 후반에 개발된 결정 성장 공정입니다. 합성된 갈륨 비소 다결정, B2O3 및 종자 결정을 PBN 도가니에 로드하고 진공된 석영 병에 밀봉합니다. 퍼니스 본체는 수직으로 배치됩니다. 그런 다음 저항선 가열을 사용하여 석영 병을 노 본체 중앙에 수직으로 놓습니다.
갈륨 비소 다결정은 고온에서 녹은 다음 종자 결정에 용접되고 석영 병과 도가니는 지지봉에 의해 구동되어 기계적 전달 메커니즘을 통해 아래로 이동합니다. 특정 온도 구배에서 GaAs 단결정은 종자 결정 끝에서 천천히 위쪽으로 자랍니다.
VB 방법은 저저항 갈륨 비소 단결정뿐만 아니라 고저항 반절연 갈륨 비소 단결정도 성장시킬 수 있습니다. 결정의 평균 EPD는 5 000/cm-2 미만입니다.
3. GaAs 단결정 성장을 위한 VGF
VGF 프로세스와 VB 프로세스의 원리와 적용 영역은 기본적으로 유사합니다.
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
초저전위 갈륨비소 단결정 성장에 적합합니다.
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. 갈륨비소 재료의 특성화 기술
갈륨 비소 단결정은 2세대 반도체 재료의 대표로서 고에너지 충돌 물리학 실험, 항공 우주 과학 및 기술, 핵 방사성 폐기물 탐지에 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다. 따라서 그 방사선 효과와 방사선 방지 능력을 연구하는 것은 큰 의미가 있습니다.
저주파 노이즈는 실리콘 장치의 방사선 손상을 특성화하는 데 큰 성공을 거두었으며 그 기술적 특성은 또한 갈륨 비소 재료의 방사선 손상 특성화에 대한 기술 요구 사항을 충족합니다.
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