PAM-XIAMEN boleh membekalkan substrat AlN kristal tunggal, sepcifications tambahan sila lihat:https://www.powerwaywafer.com/aln-substrate.html.

Struktur kristal AlN (aluminium nitrida) mempunyai wurtzite heksagon (Fasa α) dan sphalerit padu (fasa β), dan struktur wurtzite heksagon ialah struktur yang stabil, seperti ditunjukkan dalam Rajah 1. AlN tergolong dalam semikonduktor elektronik celah jalur langsung dengan lebar celah jalur 6.2 eV. Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, penyelidik dari pelbagai negara telah komited untuk penyelidikan mendalam mengenai pertumbuhan kristal tunggal AlN dan telah membangunkan pelbagai kaedah proses pertumbuhan, seperti epitaksi fasa wap hidrida (HVPE), pemendapan wap kimia organik logam (MOCVD), epitaksi rasuk molekul (MBE), pemendapan lapisan atom (ALD), dan pengangkutan wap fizikal (PVT).

Rajah 1: Struktur hablur AlN (a) struktur wurtzite heksagon dan (b) jenis ikatan

Antaranya, PVT diiktiraf secara meluas sebagai satu-satunya kaedah untuk mengembangkan kristal tunggal AlN berkualiti tinggi dalam bentuk pukal. Ia mempunyai ciri-ciri kadar pertumbuhan yang cepat, integriti kristal yang baik, dan keselamatan yang tinggi, dan sentiasa menjadi tumpuan penyelidikan dan kesukaran dalam pertumbuhan kristal tunggal AlN. Terdapat tiga strategi pertumbuhan penting untuk pertumbuhan PVT kristal tunggal AlN:

1) Nukleasi dan pertumbuhan spontan;

2) Pertumbuhan Heteroepitaxial pada substrat SiC 4H -/6H;

3) Pertumbuhan epitaxial homogen.

Antaranya, kaedah pertumbuhan epitaxial homogen boleh menggunakan kristal aluminium nitrida bersaiz kecil yang diperoleh melalui pertumbuhan nukleasi spontan sebagai kristal benih untuk pertumbuhan pengembangan kristal. Oleh kerana ketiadaan kesan ketidakpadanan kekisi, ia boleh mengekalkan atau meningkatkan kualiti kristal epitaxial, sambil mencapai kelebihan mengembangkan saiz kristal.

1. Permukaan Tabiat Pertumbuhan AlN

Dalam sel AIN, satah (0001), [10-10], [-12-10], dan [10-11] adalah satah kristal padat yang agak padat dalam kekisi, dengan ketumpatan rangkaian satah sepadan 1.15/a², 1.25/a², 144/a², dan 1.65/a². Satah kristal ini semuanya boleh berfungsi sebagai satah pertumbuhan untuk kristal AlN. Pertumbuhan sebenar kristal AIN bergantung pada suhu dan supersaturasi atmosfera di mana kristal itu ditanam. Morfologi kristal akhir berkait rapat dengan fasa persekitaran dan struktur kristal, dan mempamerkan morfologi kristal tertentu. Fenomena ini dipanggil tabiat pertumbuhan kristal, dan satah kristal pertumbuhan yang sepadan ialah satah tabiat pertumbuhan.

Menurut hasil penyelidikan Lewis, permukaan kristal memperoleh kedudukan berpusing yang baik untuk pertumbuhan kristal melalui nukleasi dua dimensi, yang berkaitan dengan tenaga antara mukanya. Dalam kes supersaturasi tinggi, satah kristal dengan tenaga antara muka tinggi dan satah kristal dengan tenaga antara muka rendah boleh bebas nukleus dan berkembang. Pertumbuhan kristal boleh dicapai tanpa mengikut tabiat pertumbuhan tertentu, dan kristal yang tumbuh tidak mencerminkan bentuk kristal tertentu. Dalam kes supersaturasi yang rendah, satah kristal dengan tenaga antara muka yang tinggi lebih berkemungkinan membentuk nukleus dua dimensi dan menerima pertumbuhan keutamaan berbanding yang mempunyai tenaga antara muka yang rendah. Nukleasi dua dimensi satah kristal dengan tenaga antara muka yang rendah sering ditindas, dan kadar pertumbuhan satah kristal ketinggalan berbanding satah yang mempunyai tenaga antara muka yang tinggi. Dalam kes ini, hasil pertumbuhan kristal adalah bahawa kristal mempunyai bentuk kristal tertentu.

2. YangRkemesraanBantaraAlN CrystalHabits danGbarisanTemperature

Banyak eksperimen pertumbuhan nukleasi spontan telah menunjukkan bahawa apabila suhu pertumbuhan rendah, kristal yang tumbuh secara spontan tumbuh dalam bentuk seperti jarum lingkaran, dengan kadar pertumbuhan beberapa susunan magnitud lebih tinggi dalam arah c berbanding arah lain; Apabila suhu pertumbuhan adalah antara 2050~2100 ℃, morfologi makroskopik pertumbuhan kristal berubah daripada berbentuk jarum kepada berbentuk prisma heksagon biasa; Apabila suhu pertumbuhan meningkat kepada 2150-2200 ℃, kristal mempamerkan pertumbuhan equiaxed. Walau bagaimanapun, apabila suhu pertumbuhan terus meningkat kepada 2250-2300 ℃, morfologi makroskopik kristal menunjukkan bentuk baji yang tidak teratur, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2 Hubungan antara tabiat kristal AlN dan suhu pertumbuhan

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.