GaN ক্রিস্টাল বৃদ্ধির পদ্ধতি

বড় আকারের GaN একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেট উৎপাদন করার সময়, এইচভিপিই বর্তমানে বাণিজ্যিকীকরণের জন্য সেরা পছন্দ। যাইহোক, বর্ধিত GaN এর পিছনের বাহকের ঘনত্ব সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় না। এমওসিভিডি বর্তমানে সবচেয়ে পরিপক্ক বৃদ্ধির পদ্ধতি, তবে এটি ব্যয়বহুল কাঁচামালের মতো চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি। বৃদ্ধির জন্য অ্যামোনোথার্মাল পদ্ধতিGaNস্থিতিশীল এবং সুষম বৃদ্ধি এবং উচ্চ স্ফটিক গুণমান অফার করে, কিন্তু বড় আকারের বাণিজ্যিক বৃদ্ধির জন্য এর বৃদ্ধির হার খুবই ধীর। দ্রাবক পদ্ধতি সুনির্দিষ্টভাবে নিউক্লিয়েশন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, তবে এতে কম স্থানচ্যুতি ঘনত্ব এবং ভবিষ্যতের বিকাশের জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে। অন্যান্য পদ্ধতি, যেমন পারমাণবিক স্তর জমা এবং ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং, এছাড়াও তাদের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা নিয়ে আসে।

HVPE পদ্ধতি

HVPE কে হাইড্রাইড ভ্যাপার ফেজ এপিটাক্সি বলা হয়। এটিতে দ্রুত বৃদ্ধির হার এবং বড় আকারের স্ফটিকগুলির সুবিধা রয়েছে। এটি বর্তমান প্রক্রিয়ার সবচেয়ে পরিপক্ক প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি নয়, বাণিজ্যিকভাবে প্রদানের প্রধান পদ্ধতিওGaN একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেট. 1992 সালে, Detchprohm et al. GaN পাতলা ফিল্ম (400 nm) বাড়ানোর জন্য প্রথম HVPE ব্যবহার করা হয়েছিল এবং HVPE পদ্ধতিটি ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে।

প্রথমত, উৎস এলাকায়, HCl গ্যাস তরল Ga এর সাথে বিক্রিয়া করে গ্যালিয়াম উৎস (GaCl3) উৎপন্ন করে, এবং পণ্যটিকে N2 এবং H2 এর সাথে একত্রে ডিপোজিশন এলাকায় নিয়ে যাওয়া হয়। ডিপোজিশন এলাকায়, Ga উৎস এবং N উৎস (বায়বীয় NH3) বিক্রিয়া করে GaN (কঠিন) উৎপন্ন করে যখন তাপমাত্রা 1000 °C এ পৌঁছায়। সাধারণত, GN-এর বৃদ্ধির হারকে প্রভাবিত করার কারণগুলি হল HCl গ্যাস এবং NH3। আজকাল, স্থিতিশীল বৃদ্ধির উদ্দেশ্যGaNHVPE সরঞ্জামের উন্নতি এবং অপ্টিমাইজ করে এবং বৃদ্ধির অবস্থার উন্নতি করে অর্জন করা যেতে পারে।

এইচভিপিই পদ্ধতিটি পরিপক্ক এবং দ্রুত বৃদ্ধির হার রয়েছে, তবে এতে বেড়ে ওঠা ক্রিস্টালের নিম্ন মানের ফলন এবং নিম্নমানের পণ্যের সামঞ্জস্যের অসুবিধা রয়েছে। প্রযুক্তিগত কারণে, বাজারে কোম্পানিগুলি সাধারণত হেটেরোপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি গ্রহণ করে। Heteroepitaxial বৃদ্ধি সাধারণত থার্মাল পচন, লেজার লিফ্ট-অফ, বা নীলকান্তমণি বা Si-তে বৃদ্ধির পরে রাসায়নিক এচিং-এর মতো বিচ্ছেদ প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটে GaN আলাদা করে করা হয়।

MOCVD পদ্ধতি

MOCVD কে ধাতু জৈব যৌগিক বাষ্প জমা বলা হয়। এটিতে স্থিতিশীল বৃদ্ধির হার এবং ভাল বৃদ্ধির মানের সুবিধা রয়েছে, বড় আকারের উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। এটি বর্তমানে সবচেয়ে পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং এটি উৎপাদনে সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে। MOCVD প্রথম 1960-এর দশকে মান্নাসিভিট পণ্ডিতদের দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। 1980-এর দশকে, প্রযুক্তি পরিণত এবং নিখুঁত হয়ে ওঠে।

এর বৃদ্ধিGaNএমওসিভিডি-তে একক স্ফটিক উপকরণগুলি প্রধানত ট্রাইমিথাইলগ্যালিয়াম (টিএমজিএ) বা ট্রাইথিলগ্যালিয়াম (টিইজিএ) গ্যালিয়াম উত্স হিসাবে ব্যবহার করে। উভয়ই ঘরের তাপমাত্রায় তরল। গলনাঙ্কের মতো কারণগুলি বিবেচনা করে, বর্তমান বাজারের বেশিরভাগই গ্যালিয়াম উত্স হিসাবে TMGa, প্রতিক্রিয়া গ্যাস হিসাবে NH3 এবং ক্যারিয়ার গ্যাস হিসাবে উচ্চ-বিশুদ্ধতা N2 ব্যবহার করে। উচ্চ তাপমাত্রা (600~1300 ℃) অবস্থার অধীনে, পাতলা-স্তর GaN সফলভাবে নীলকান্তমণি স্তরে প্রস্তুত করা হয়।

বৃদ্ধির জন্য MOCVD পদ্ধতিGaNএর উৎকৃষ্ট পণ্যের গুণমান, স্বল্প বৃদ্ধি চক্র এবং উচ্চ ফলন রয়েছে, তবে এতে ব্যয়বহুল কাঁচামালের অসুবিধা এবং প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন রয়েছে।