我的老師是學(xué)霸 第三百八十四章 MOCVD

第三百八十四章

目前，發(fā)展較好的寬禁帶半導(dǎo)體主要是這兩種。

在燕大的半導(dǎo)體研究中心這，主要研究的寬禁帶半導(dǎo)體對(duì)象是GaN。

在GaN基寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域，該研究中心一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。

注冊(cè)擁有的和GaN寬禁帶半導(dǎo)體有關(guān)的發(fā)明專利，多達(dá)二十多個(gè)。

包括GaN基外延層的大面積、低功率激光剝離方法，銦鎵氮單晶薄膜MOCVD外延生長(zhǎng)技術(shù)等等。

第三代寬禁帶半導(dǎo)體擁有良好的物理化學(xué)性能，可應(yīng)用在諸多的領(lǐng)域。

而現(xiàn)在，根據(jù)第三代半導(dǎo)體的發(fā)展情況，其主要應(yīng)用為半導(dǎo)體照明、電力電子器件、激光器和探測(cè)器、以及其他4個(gè)領(lǐng)域。

各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)成熟度各不相同。

但在前沿研究領(lǐng)域，寬禁帶半導(dǎo)體還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。

目前市面上主流的半導(dǎo)體，還是以第一代半導(dǎo)體和第二代半導(dǎo)體為主。

其原因嘛……

當(dāng)然是第三代寬禁帶半導(dǎo)體還有很多技術(shù)難題沒(méi)有攻克。

燕大的半導(dǎo)體研究所正在進(jìn)行的工作，就是全力攻克這些難題，早日實(shí)現(xiàn)第三代半導(dǎo)體技術(shù)的徹底成熟，應(yīng)用于市場(chǎng)。

寬禁帶半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室，顧律三人穿著深棕色的實(shí)驗(yàn)服，在張主任的帶領(lǐng)下走進(jìn)去。

實(shí)驗(yàn)室的面積很大。

將近有半個(gè)籃球場(chǎng)的大小。

一眼望去，可以看到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)數(shù)位研究員在各臺(tái)儀器前緊張的忙碌著。

“主任好。”

“主任好。”

幾位年輕的研究員助理見到張主任進(jìn)來(lái)，客氣的打招呼。

張主任點(diǎn)點(diǎn)頭，然后擺擺手，“你們接著忙，接著忙。”

“我們先去MOCVD那邊吧。”張主任壓低聲音，詢問(wèn)顧律。

顧律點(diǎn)頭一笑。

張主任帶著顧律來(lái)到一臺(tái)一個(gè)高的長(zhǎng)方形設(shè)備面前。

“這個(gè)就是我們實(shí)驗(yàn)室的MOCVD了！”張主任拍拍設(shè)備外面的鐵殼，笑著為顧律介紹。

顧律上下打量了這臺(tái)設(shè)備一番。

所謂的MOCVD，是在氣相外延生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型氣相外延生長(zhǎng)技術(shù)。

該設(shè)備以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機(jī)化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長(zhǎng)源材料，以熱分解反應(yīng)方式在襯底上進(jìn)行氣相外延，生長(zhǎng)各種ⅢV主族、ⅡⅥ副族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。

上面說(shuō)的有些復(fù)雜。

簡(jiǎn)單來(lái)理解的話，就是通過(guò)這臺(tái)MOCVD設(shè)備，可以將有機(jī)化合物和氫化物，合稱為實(shí)驗(yàn)室所需的GaN寬禁帶半導(dǎo)體。

這是一臺(tái)生長(zhǎng)寬禁帶半導(dǎo)體的儀器。

顧律在國(guó)外見過(guò)這種設(shè)備。

不過(guò)國(guó)內(nèi)和國(guó)外的MOCVD系統(tǒng)是有些區(qū)別的。

因?yàn)镸OCVD系統(tǒng)最關(guān)鍵的問(wèn)題就是保證材料生長(zhǎng)的均勻性和重復(fù)性，所以國(guó)內(nèi)和國(guó)外MOCVD系統(tǒng)的主要區(qū)別在于反應(yīng)室結(jié)構(gòu)。

在國(guó)外，反應(yīng)室結(jié)構(gòu)大多采用‘TurboDisc反應(yīng)’，而國(guó)內(nèi)則是采用‘行星反應(yīng)’。

兩者各有其優(yōu)劣，說(shuō)不上誰(shuí)更好。

但呈現(xiàn)在顧律面前的這臺(tái)MOCVD，雖然使用的仍舊是國(guó)內(nèi)的行星反應(yīng)室結(jié)構(gòu)，但在設(shè)備的其他組成系統(tǒng)上，應(yīng)該進(jìn)行了深層次的優(yōu)化。

顧律只是簡(jiǎn)單的上下打量了這臺(tái)設(shè)備一眼，就得出一個(gè)這樣的結(jié)論。

“張主任，你們的這臺(tái)設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行了一定程度的改裝吧，根據(jù)我的推測(cè)，這臺(tái)MOCVD不止最多可以同時(shí)生長(zhǎng)兩片1.5英寸的GaN寬禁帶半導(dǎo)體？”顧律說(shuō)出自己的猜測(cè)。

張主任豎起大拇指。

“你說(shuō)的沒(méi)錯(cuò)。”張主任拍拍設(shè)備，語(yǔ)氣略帶得意的開口，“這臺(tái)設(shè)備買回來(lái)后，我就讓隔壁機(jī)械學(xué)院的幾位朋友改裝了一下。”

“你看著，在這塊源供給系統(tǒng)部分，我們加了一個(gè)恒溫器，可以保證金屬化合物一個(gè)衡定的蒸氣壓。”張主任指著儀器前端的加裝上去的一個(gè)恒溫器為顧律介紹。

“還有這。”張主任把顧律領(lǐng)到MOCVD的背面，“這塊是氣體運(yùn)輸系統(tǒng)，原本這里是只有一條管道的。”

“但是我們又增加了一條，這樣的話，可以迅速變化反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)氣體，并且還不會(huì)引起反應(yīng)室內(nèi)壓力的變化！”

張主任為顧律詳細(xì)的介紹了這臺(tái)設(shè)備的改裝情況。

除了反應(yīng)室系統(tǒng)仍舊選擇行星反應(yīng)之外，其余的幾個(gè)部分的系統(tǒng)皆進(jìn)行了一定程度的改裝優(yōu)化。

“那……”

顧律問(wèn)出了自己最關(guān)心的問(wèn)題，“那現(xiàn)在，這臺(tái)設(shè)備最大的產(chǎn)量是多少？”

張主任豎起三根手指，“最多可以同時(shí)生產(chǎn)三根兩英寸的GaN寬禁帶半導(dǎo)體！”

“嘶——！”

顧律倒吸一口冷氣。

這產(chǎn)量……

據(jù)顧律所知，國(guó)外Veeco公司斥巨資新研發(fā)的一種型號(hào)的MOCVD，也就比這個(gè)產(chǎn)量稍微高點(diǎn)。

正在顧律嘖嘖驚嘆的功夫，這臺(tái)設(shè)備剛好結(jié)束了一輪的工作。

一旁的研究員助理就要過(guò)來(lái)取走成品。

張主任擺擺手，戴上白手套，表示要親自將這次的成品取出。

忙活一陣后，張主任將兩條長(zhǎng)長(zhǎng)粗粗的GaN寬禁帶半導(dǎo)體取出。

張主任雙手摩挲在這個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)粗粗的物件上。

“你們也過(guò)來(lái)摸摸，手感很不錯(cuò)，硬硬的，還有點(diǎn)燙。”張主任笑著招呼顧律師徒兩人。

顧律扯了扯嘴角，然后，和張主任一塊摸起來(lái)。

在旁邊就擺著一臺(tái)專門用于切割的儀器。

隨著一陣吱吱吱的聲音，長(zhǎng)長(zhǎng)的寬禁帶半導(dǎo)體被切割成許多小段。

顧律拿起一塊，在燈光下觀察切割的截面。

“成色很不錯(cuò)啊！”

這樣的半導(dǎo)體，只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的幾步除雜手段，就可以直接拿出去加工了。

反倒是一旁的張主任不是很滿意的搖搖頭，“還是不太行，整條半導(dǎo)體，最終可以利用的只有80左右，剩下的部分還是雜質(zhì)太多。”

顧律手中拿的那一截，是位于整條半導(dǎo)體的中間部位，成色當(dāng)然不錯(cuò)。

但位于兩端的部分，則是因?yàn)楹s太多。

在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，需要進(jìn)行融化分解后，再投進(jìn)MOCVD中二次生產(chǎn)。

這其中就產(chǎn)生不少浪費(fèi)。

不過(guò)這是相當(dāng)普遍常見的現(xiàn)象，想要完成百分百的利用率，那基本是不存在的。

80這個(gè)數(shù)字已經(jīng)算是不錯(cuò)的了。

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