發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 15:50

　　制備大直徑單晶是降低器件成本的重要手段之一。對(duì)于制備大尺寸半絕緣InP單晶而言,由于其需要在高溫高壓環(huán)境下生長(zhǎng),隨著熱場(chǎng)尺寸的增大,爐體中氣氛以及熔體中的對(duì)流增大,因而易產(chǎn)生孿晶和多晶。采用液封直拉（LEC）技術(shù),通過多溫區(qū)熱場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì),調(diào)節(jié)各段加熱器功率,降低了大尺寸熱場(chǎng)溫度梯度,提高了熱場(chǎng)的對(duì)稱性和穩(wěn)定性,獲得了平坦的固液界面,同時(shí)采用平緩放肩工藝抑制孿晶的形成。重復(fù)生長(zhǎng)出約9.5 kg的6英寸（1英寸=2.54 cm）InP單晶,直徑6英寸以上的單晶部分長(zhǎng)度大于67 mm。測(cè)試結(jié)果表明,單晶片位錯(cuò)密度小于1×10⁴ cm^-2,電阻率大于10⁷Ω·cm。從晶體生長(zhǎng)和測(cè)試結(jié)果可以看出,合適的溫度梯度可以使固液界面比較平坦,有效降低InP晶體的位錯(cuò)密度,電阻率片內(nèi)均勻性為8.7%。 

【文章來源】：半導(dǎo)體技術(shù). 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

優(yōu)化前熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖1 優(yōu)化前熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖在生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)過程中,通過優(yōu)化生長(zhǎng)條件,在引晶過程中比較容易出現(xiàn)長(zhǎng)方形或正方形生長(zhǎng),然而在直徑15 mm和25 mm容易出現(xiàn)孿晶及多晶化現(xiàn)象,如圖3所示。通過調(diào)整加熱器口徑與保溫套的縱寬比為1∶2,使熱場(chǎng)溫度梯度減小。但生長(zhǎng)單晶仍比較困難,大幅度調(diào)整工藝參數(shù):提拉速度1～30 mm/h、晶體轉(zhuǎn)速5～35 r/min、坩堝轉(zhuǎn)速5～25 r/min,初步獲得了6英寸半絕緣InP單晶,但是單晶的等徑部分較短,達(dá)到6英寸的長(zhǎng)度只有25 mm,如圖4所示,并且位錯(cuò)密度較高,為95 328 cm-2。

在生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)過程中,通過優(yōu)化生長(zhǎng)條件,在引晶過程中比較容易出現(xiàn)長(zhǎng)方形或正方形生長(zhǎng),然而在直徑15 mm和25 mm容易出現(xiàn)孿晶及多晶化現(xiàn)象,如圖3所示。通過調(diào)整加熱器口徑與保溫套的縱寬比為1∶2,使熱場(chǎng)溫度梯度減小。但生長(zhǎng)單晶仍比較困難,大幅度調(diào)整工藝參數(shù):提拉速度1～30 mm/h、晶體轉(zhuǎn)速5～35 r/min、坩堝轉(zhuǎn)速5～25 r/min,初步獲得了6英寸半絕緣InP單晶,但是單晶的等徑部分較短,達(dá)到6英寸的長(zhǎng)度只有25 mm,如圖4所示,并且位錯(cuò)密度較高,為95 328 cm-2。圖4 6英寸半絕緣InP單晶照片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2922296