Was ist MOCVD?

Beim MOCVD-Verfahren wird ein erhitzter Wafer einem Gasstrom ausgesetzt, der "Vorläufer" wie Trimethylgallium und Ammoniak (TMGa, NH3) enthält. Diese Vorstufen zersetzen sich beim Erhitzen, in der Regel bei Temperaturen zwischen 400°C und 1300°C, je nach dem abzuscheidenden Material.

Die metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD) ist eine modifizierte Version der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) [22,23]. Sie wird zur Herstellung hochreiner kristalliner halbleitender Dünnschichten und Mikro-/Nanostrukturen eingesetzt.

MOCVD, auch MOVPE oder OMVPE genannt, ist eine weit verbreitete Methode zum Aufwachsen von Halbleitermaterialien der III-V-Gruppe auf einem Siliziumsubstrat.

Neben der Fähigkeit, hochpräzise zu fertigen, bietet MOCVD den Vorteil, dass dünne Schichten in großen Mengen abgeschieden werden können. Diese Fähigkeit zur Produktion in großem Maßstab ist im Vergleich zu anderen Verfahren genauer. Darüber hinaus ist MOCVD ein flexibles Verfahren, das im Vergleich zu anderen Verfahren eine wirtschaftlichere Wahl darstellt.

Viele Unternehmen gewähren Subventionen in Höhe von 8-10 Millionen Yuan (etwa $1,2 bis $1,5 Millionen) für den Kauf von MOCVD-Reaktoren. Diese Reaktoren, die zur neuesten Generation von Hochleistungsanlagen gehören, kosten in der Regel rund $2,5 Millionen pro Stück.

Das von Harold Manasevit bei Rockwell International erfundene MOCVD-Verfahren war bereit zur weiteren Erforschung und Weiterentwicklung, als Russell Dupuis 1975 in das Unternehmen eintrat.

Als Bubbler bezeichnet man bei der MOCVD einen Zylinder, der ein integraler Bestandteil der Anlage zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD) ist. Diese Geräte sind speziell dafür ausgelegt, metallorganische Verbindungen in Elektronikqualität aus einem flüssigen oder festen Vorprodukt in eine für den Prozess geeignete Dampfform zu überführen.

Typische Wachstumsraten für metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD) von GaN-Schichten mit hoher Beweglichkeit liegen zwischen 2 und 3 μm pro Stunde.

MBE ist für seine hohe Präzision bekannt, aber es hat einen hohen Preis und erfordert ein Ultrahochvakuum. Das MOCVD-Verfahren hingegen ist eine kostengünstigere Option, die unter Druck arbeitet. Es ist jedoch zu beachten, dass MOCVD möglicherweise nicht den gleichen Präzisionsgrad wie MBE bietet. Letztendlich sollte die Wahl zwischen den beiden Verfahren von den spezifischen Anforderungen der Anwendung und dem gewünschten Grad der Kontrolle über die beschichteten Schichten abhängen.