Оптимизация процесса МОС-гидридной эпитаксии слоев GaAs, AlxGa1-xAs и InxGa1-xAs на основе математической модели
Диссертация
Предложена математическая модель расчета скорости роста и состава эпитаксиального слоя с учетом планетарного механизма вращения пьедестала с подложками, а также вращения подложек вокруг оси симметрии. Анализ вычислительных экспериментов по предложенной модели позволил рекомендовать для производства оптимизированные технологические параметры процесса и изменение некоторых узлов в конструкции… Читать ещё >
Список литературы
- Adachi S. Material parameters for use in research and device applications// J. Applyed Physics, 1985, V. 58, № 3, p.p. R1-R29
- Kressel H., Nelson H. Phisics of Thin Films, edited by Gass G., Francombe M.H., Hoffman R W. I I Academic, New York, 1973, V. 7, p. 115
- Driscoll C.M.H., Willonghby A.F.W., Mullin J.B., Strangham B.W. Gallium Arsenide and Related Compounds// Inst, of Phys., London 1975, p. 275
- EttenberyM., PaffR.J. Thermal Expansion of AlAs// J. Appl. Phys., 1970, V. 41, p.p. 3926−3927
- Стрельченко C.C., Лебедев B.B. Соединения А3В5. Справ, изд. М.: Металлургия, 1984
- WeisbergLR, Blanc J. Properties of semiconductor alloys// J. Appl. Phys., 1963, V. 34, p. 1002
- Wiley J.D. Semiconductors and Semimetals, edited by Willardson R.K., Beer A.C.I I Academic, New York, 1975, V. 10, p. 91
- KudmanL, PajfRJ. Thermal expansion ofInxGabxP alloys// J. Appl. Phys., 1972, V. 43, p.p. 3760−3762
- Косарев A.M., Крапухин В. В., МармалюкА.А. Компьютерный расчет равновесных фаз при эпитаксии арсенида галлия в системе Ga (C2H5)3-AsH3-H20-H2// Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 2001, № 3 с. 56−58
- Takahashi Y., Yamashita K., Motojima S. et al. Low temperature deposition of a refractory aluminium compound by the thermal decomposition of aluminium dialkilamides// Surface Sci., 1979, V. 86, № 1, p.p. 238−245
- Tirtowidjojo M. and Pollard R. Equilibrium gas phase species for MOCVD of AlxGai. xAs//J. of Crystal Growth, 1986, V. 77, p.p. 200−209
- Toulouskian Y.S., Kirby R.K., Taylor R.E., Lee T.Y.R. Thermal expansion: Nonmetallic solids// Thermophysical Properties of Matter., 1977, V. 13, p.p. 16 171 658
- Piesbergen U., in Semiconductors and Semimetals, edited by Willardson R.K., Beer A.C.// Academic, New York, 1967, V. 2, p. 49
- Abeles B. Lattice thermal conductivity of disordered semiconductor alloys at high temperatures// Phys. Rev., 1963, V. 131, № 5 p. 1906
- КейсиХ., Паниш M. Лазеры на гетероструктурах -М.: Мир, 1981
- Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров -М.: Наука, 1983
- Акчурин Р.Х. МОС-гидридная эпитаксия: современное состояние и основные тенденции развития// Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 1999, № 2, с. 4−12
- Ю.А. Алещенко Химическое осаждение полупроводников А3В5 из паровой фазы металлорганических соединений// Э-Ч Электроника, 1986, № 46, стр. 29−46
- Koukitu A., Takahashi N., Seki Н. Thermodynamic study on metalorganic vapor-phase epitaxial growth of group III nitrides// Jpn. J. Appl. Phys. Pt. 2, 1997, V. 36, № 9 p.p. L1136-L1138
- Разуваев Г. А., Гpибов Б.Г., Домрачеев Г. А., Саламатин Б. А. Металлорганические соединения в электронике -М.: Наука, 1977, с. 479
- Razeghi М. The MOCVD challenge -Bristol: Adam Hilger, 1989, p. 288
- Stringfellow G.B. Organometallic Vapour Phase Epitaxi: Theory and Practice -Boston: Academic Press, 1989, p. 314
- Komiyama #., Shimogaki Y., Egashira Y. Chemical reaction engineering in the design of CVD reactors// Chem. Engineer. Sci., 1999, V. 54, № 13−14, p.p. 19 411 957
- Schmitz D., Deschler M., Schulte F., Juergensen H. State-of-the-art control of growth of superlattices and quantum wells// Materials Science And Engineering ser. B, 1995, V. 35, p.p. 102−108
- Quazzani J., Kuan-Cheng Chiu, Rosenberg F. On the 2D modelling of horizontal CVD reactors and its limitations// J. of Crystal Growth, 1988, V. 91, p.p. 497−508
- Quazzani J., Rosenberger F. Three-dimensional modeling of horizontal chemical vapor deposition: I. MOCVD at atmospheric pressure// J. of Crystal Growth, 1990, V. 100, p. 545
- Косарев A.M., Крапухин B.B., Мармалюк A.A. Кинетика роста эпитаксиальных слоев GaAs в системе Ga(C2H5)3-AsH3-H2 в горизонтальном реакторе// Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 2001, № 4, стр. 56−59
- Peskin A.P., Hardin G.R. Gallium arsenide growth in pancake MOCVD reactor// J. of Crystal Growth, 1998, V. 186, p.p. 494−510
- Jenkinson J.P., Pollard R. Thermal diffusion effects in chemical vapor deposition reactors// J. of the Electrochemical Society, 1984, V. 131, № 12 p.p. 2911−2917
- Rosenberger R, in: Chemical Vapour Deposition, edited by Callen G.N.II Electrochem. Soc., 1987, Rennington, NV, p. 11
- Jensen K.F. Transport phenomena and chemical reaction issues in OMVPE of compound semiconductors// J. of Crystal Growth, 1989, V. 98, p.p. 148−166
- Platten J.K., Legron J.C. Convection in Liquids ch. 8 -Springer, New York, 1984
- J. van der Ven, Rutten G.M.J., Raaijmakers M.J., Giling L.J. Gas phase depletion and flow dynamics in horizontal MOCVD reactors// J. of Crystal Growth, 1986, V. 76, p.p. 352−372
- Kisker D.W., Miller J.N., Stringfellow G.B. Oxygen gettering by graphite baffles during organometallic vapor phase epitaxial AlGaAs growth// Appl. Phys. Lett., 1982, V. 40, p.p. 614−616
- Stringfellow G.B., Horn G. Increase in luminescence efficiency of AlxGai-xAs grown by organometallic VPEII Appl. Phys. Lett., 1979, V. 34, p. 794
- Goorsky M.S., Kuech T.F., Cardone F" Mooney P.M., Scilla G.J., Potemski KM. Characterization of epitaxial GaAs and AlxGai. xAs layers doped with oxygenII Appl. Phys. Lett., 1991, V. 58, № 18, p.p. 1979−1981
- Wall is R.H., Forte-Poison M.A., Bonnet M, Beachet G., Duchemin J.P. Effect of oxygen injection during VPE growth of GaAs and AlxGaixAs// Inst. Phys. Conf. Ser., 1981, V. 56, p.p. 73−81
- Hersee S.D., Forte-Poison M.A., Baldy M, Duchemin J.P. A new approach to the «gettering» of oxygen during the growth of GaAlAs by low pressure MOCVD// J. of Crystal Growth, 1981, V. 55, p.p. 53−57
- Bhattachaja P.K., Matsumoto Т., Subramanian S. The relation of dominant deep levels in MOCVD AlxGai. xAs with growth conditions// J. of Crystal Growth, 1978, V. 68, p.p. 301−304
- Chang N., Jordan A.S., Chu S.N.G., Geva M. Residual oxygen levels in AlGaAs/GaAs quantum-well laser structures: effects of Si and Be doping and substrate misorientation// J. Appl. Phys. Lett., 1991, V. 59, № 25, p.p. 3270−3272
- Leu S., Hohnsdorf F., Stolz W., Recker R., Salzmann A., Greiling A. C- and O-incorporation in AlGaAs epitaxial layers grown by MOVPE using TBAs// J. of Crystal Growth, 1998, V. 195, p.p. 98−104
- Fujii K., Kawamura K., Gotoh H. Impurity incorporation of unintentionally doped AlxGabxAs during MOVPE// J. of Crystal Growth, 2000, V. 221, p.p. 41−46
- Косарев A.M., Крапухин B.B., Мармалюк A.A. Термодинамический расчет распределения кислорода при получении эпитаксиальных слоев AlxGai-xAs из системы Ga(C2H5)3-Al (CH3)3-AsH3-H20-H2// Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 2002, № 4, с. 63−65
- Stringfellow G.B. Calculation of regular solution interaction parameters in semiconductor solid solutions// J. Phys. Chem. Solids, 1973, V/73, № 10, p.p. 1749−1751
- Кузнецов B.B., Москвин П. П., Сорокин B.C. Неравновесные явления при жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов -М.: Металлургия, 1991
- Kumar V., Prasad G.M., Chetal A.R. et al. Microhardness and bulk modules of binary tetrahedral semiconductors// J. Phys. Chem. Solids, 1996, V. 57, № 4, p.p. 503−506
- Павлов К.Ф., Романков П. Г., Носков A.A. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии -JL: Химия, 1987, с. 576
- Dilawari А.Н., Szekely J. Computed results for the deposition rates and transport phenomena for an MOCVD system with a conical rotating susstrate// J. of Crystal Growth, 1989, V. 97, p.p. 777−791
- Но 1.Н., Stringfellow G.B. Incomplete solubility in nitride alloys// Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, V. 449, p.p. 871−880
- Урусов B.C., Таусон В. Л., Акимов B.B. Геохимия твердого тела -M.: ГЕОС, 1997, стр. 500
- Андриевский Р.А. Прочность тугоплавких соединений -М.: Металлургия, 1974
- Cohen М. Calculation of bulk moduli of diamond and zinc blende solids// Phys. Rev. ser. В, V. 32, № 12, p.p. 7988−7991
- Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников -М.: Высшая школа, 1982, с. 488
- Leitner J., Mikulec J. Thermodynamic Analysis of the Deposition of GaAs Epitaxial Layers Prepared by the MOCVD Method// J. of Crystal Growth, 1991, V. 112, p.p. 437−444
- PeskinA.P., Hardin G.R. Gallium arsenide growth in a pancake MOCVD reactor Hi. of Crystal Growth, 1998, V. 186, p.p. 494−510
- Введение в математическое моделирование. Под редакцией доктора физ мат. наук, проф. Трусова П. В. -М.: Интернет Инжиниринг, 2000
- Kuech T.F., Potemski R., Cardone F., Scilla G. Quantitative oxygen measurements in OMVPE AlxGai-xAs grown by methyl precursors// J. of Electronic Materials, 1992, V. 21, № 3, p.p. 341−344
- Кожитов Л.В., Крапухин B.B., Улыбин B.A. Технология эпитаксиальных гетерокомпозиций. Учебное пособие. Московский Государственный Институт Стали и Сплавов (Технологический университет), Москва, 2001
- Basics of the MOCVD process The CVD Engineering Company A1XTRON И www.aixtron.com, публикация от 04.02.02
- KoukituA., Takahashi N., Seki H. Thermodynamic Study of Metalorganic Vapour-Phase Epitaxial Growth of Group III// J. Appl. Phys., 1997, V. 36, p.p. 1136−1138
- On J., Yung-Chung Pan, Lee N.H. A high-temperature thermodynamic model for metalorganic vapor phase epitaxial growth of InGaN// Jpn. J. Appl. Phys., 1999, V. 38, № 9A, p.p. 4958−4961
- Механика жидкости и газа. Под научной редакцией Минаева А. Н -М.: Металлургия, 1987
- Handbook of Inorganic and Organometallic Chemistry 8-th Edition Founded by Leopold Gme Iin, Hong-Kong Barcelona, 1991
- DarmoJ., DubeckyF., Hardtdegen #., HollfelderM., Schmidt Я Deep-level states in MOVPE AlGaAs: the influence of carrier gas// J. of Crystal Growth, 1998, V. 186, p.p. 13−20
- Горелик С.С., Дашевский М. Я. Материаловедение полупроводников и диэлектриков -М: Металлургия, 1988
- White W.B., Johnson S.M., Dantzig G.B. Chemical equilibrium in complex mixtures//J. Chem. Phys., 1958, V. 28, № 5, p.p. 751−755
- Cruise D.R. Notes on rapid computation of chemical equilibria// J. Phys. Chem., 1964, V. 68, № 12, p.p. 3797−3798l.Naphtali L.M. Calculate complex chemical equilibria// Ind. Eng. Chem., 1961, V. 53, № 5, p.p. 387−388
- Klima P., Silhavy J., Resabek V. A study of equilibrium reactions in the Ga-PCh-H2 and Ga-AsCb-Нг epitaxial systems// J. of Crystal Growth, 1976, V. 32, № 3, p.p. 279−286
- Peskin А.Р., Hardin G.R. Gallium arsenide growth in pancake MOCVD reactor// J. of Crystal Growth, 1998, V. 186, p.p. 494−510
- Oikawa S., Tsuda М, Morishita М Elementary process of the thermal decomposition of alkyl gallium// J. of Crystal Growth, 1988, V. 91, p.p. 471−480
- Coltrin M.E., Kee R.J. A mathematical model of the gas-phase and surface chemistry in GaAs MOCVD// Mat Res. Soc. Symp. Proc., 1989, V. 145 Materials Research Society, p.p. 119−125
- Sladek K.J., The role of homogenous reactions in chemical vapor deposition// J. Electrochem. Soc., 1971, V. 118, № 4, p. 654
- Кожитов Л.В., Крапухин B.B., Нечаев B.B., Улыбин В. А. Компьютерное моделирование процесса парофазной эпитаксии химическим осаждением// Известия ВУЗов. Материалы электронной техники, 1998, № 1, с. 53−56
- Шлихтинг Г. Возникновение турбулентности -М.: Наука, 1963
- Stringfellow G.B. Calculation of ternary and quaternary III-V phase diagrams// J. of Crystal Growth, 1974, V. 27, p.p. 21−34