砷化鎵生長法，屬性是砷化鎵，電阻率最高是可做到10MΩ·cm的材料。
基本介紹
- 中文名：砷化鎵生長法
- 性質：生長法
- 屬性：砷化鎵
- 電阻率最高：可做到10MΩ·cm的材料
簡介,疑難解析,
簡介
水平Bridgman方法和它的各種改進型，占據了GaAs生長的半數以上的市場。將固態的鎵和砷原料裝入一個熔融石英制的安瓿中，然後將其密封。多數情況下，安瓿包括一個容納固體砷的獨立腔室，它通過一個有限的孔徑通向主腔，這個含砷的腔室可以提供維持化學配比所需的砷過壓。安瓿安置在一個SiC制的爐管內，爐管責置於一個半圓形的，通常也是SiC制的槽上。然後爐管的加熱爐體移動，並通過填料，開始生長過程。通常採取這種反過來的移動方式，而不是讓填料移動通過爐體，是為了減少對晶體結晶的擾動。進行爐溫的設定，使得填料完全出於爐體內時，能夠完全熔化，這樣，當爐體移過安瓿時，安瓿底部的熔融GaAs填料再結晶，形成一種獨特的“D“形晶體。如果願意，也可以安放籽晶，使之與熔料相接觸。用這種方法生長的晶體直徑一般是1-2in。要生長更大的晶體，需要在軸向上精確控制化學組分，而在徑向上，需要精確控制溫度梯度以獲得低位錯密度。Bridgman方法的特點是使用安瓿來盛裝熔料，這就允許在很小的熱梯度下進行晶體生長，進而得到缺陷密度低於10^3cm^-2的圓片。
垂直布里其曼法（VB法）
垂直布里其曼法（VB法、坩堝下降法）可以說是一種生長GaAs 單晶的新方法，它綜合水平布氏法和液封直拉法的優點，可直接生長出完整性好的圓形GaAs單晶；以及還有垂直梯度凝固法（VGF法）。此外通過計算機建立模型的方式實現砷化鎵的工藝模擬，包括能對定向凝固法（DS法）， VB法， VGF法的FEMAG/DS、FEMAG/VB等都有很好的解決方法。
疑難解析
由於安瓿與熔料間的直接接觸面積大，因此難以得到高阻襯底，這是標準Bridgman法生長的難點。為克服這一困難，提出了多項技術，其中引用得最多的兩種，是垂直Bridgman法和縱向梯度冷凝法，二者的基本思路都是將水平Bridgman設備豎起來。為使無效熔料體積減至最小，先將熔料盛放在通常是氮化硼制的舟中，然後再將舟密封在一個熔融石英制的安瓿中。可以多添加一些砷來維持化學組分。將安瓿放入爐中，聲聞之略高於熔點，此生長速度限制在每小時幾個毫米。一般說來，採用這些技術所獲得的結果是，電阻率最高可做到10MΩ·cm的材料。近來，垂直Bridgman技術已擴展至4in圓片製造，甚至6in圓片方面取得的結果也是樂觀的。
