Was ist MOCVD

Beim MOCVD-Verfahren wird ein erhitzter Wafer einem Gasstrom ausgesetzt, der ‘Precursoren’ wie Trimethylgallium und Ammoniak (TMGa, NH3) enthält. Diese Precursoren zersetzen sich beim Erhitzen, typischerweise bei Temperaturen zwischen 400 °C und 1300 °C, abhängig vom abzuscheidenden Material.

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

MOCVD, auch als MOVPE oder OMVPE bezeichnet, ist ein weit verbreitetes Verfahren zum Züchten von III-V-Verbindungshalbleitermaterialien auf einem Siliziumsubstrat.

Neben der Fähigkeit, eine hochpräzise Fertigung zu erreichen, bietet MOCVD den Vorteil, dünne Schichten in großen Mengen abzuscheiden. Diese Fähigkeit zur Großserienfertigung ist im Vergleich zu anderen Verfahren genauer. Darüber hinaus ist MOCVD ein flexibles Verfahren, was es im Vergleich zu alternativen Prozessen zu einer wirtschaftlicheren Wahl macht.

Viele Unternehmen gewähren Subventionen im Bereich von 8 bis 10 Millionen Yuan (ca. $1.2 bis $1.5 Millionen) für den Kauf von MOCVD-Reaktoren. Diese Reaktoren, die zur neuesten Generation von Hochkapazitätssystemen gehören, kosten in der Regel etwa $2.5 Millionen pro Stück.

MOCVD wurde bei der Firma Rockwell International von Harold Manasevit erfunden und war bereit für die weitere Erforschung und Entwicklung, als Russell Dupuis 1975 dem Unternehmen beitrat.

Ein Bubbler bei MOCVD bezieht sich auf einen Zylinder, der ein fester Bestandteil des MOCVD-Systems (metallorganische chemische Gasphasenabscheidung) ist. Diese Geräte sind speziell dafür konzipiert, metallorganische Verbindungen in Elektronikqualität aus einer flüssigen oder festen Vorläufersubstanz in eine Dampfform zu überführen, die im Prozess verwendet werden kann.

Typische Wachstumsraten für MOCVD-GaN-Schichten mit hoher Beweglichkeit liegen zwischen 2 und 3 μm pro Stunde.

MBE ist für ihre hohe Präzision bekannt, geht jedoch mit hohen Kosten einher und erfordert ein Ultrahochvakuum. Auf der anderen Seite ist MOCVD eine kostengünstigere Option, die unter Druck arbeitet. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass MOCVD möglicherweise nicht das gleiche Präzisionsniveau wie MBE bietet. Letztendlich sollte die Wahl zwischen den beiden Verfahren auf den spezifischen Anforderungen der Anwendung und dem gewünschten Maße an Kontrolle über die beschichteten Schichten basieren.