MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition,金屬有機化學(xué)氣相沉積)是一種先進的薄膜制備技術(shù),核心作用是在襯底(如藍寶石、硅、碳化硅等)表面精準生長出高質(zhì)量、多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜,為制造各類光電子和微電子器件提供關(guān)鍵材料基礎(chǔ)。
其具體作用可通過應(yīng)用場景進一步明確,核心是解決 “精準控制薄膜成分、結(jié)構(gòu)和性能” 的問題,具體包括:
生長高質(zhì)量半導(dǎo)體外延層:能在襯底上生長原子級均勻的薄膜,且可精確控制薄膜的厚度(從納米級到微米級)、組分(如調(diào)整 InGaN 中 In 的比例)和摻雜濃度,這是制造高性能器件的前提。
支撐光電子器件制造:是LED(發(fā)光二極管)、激光二極管(LD)、光電探測器等器件的核心制造工藝。例如,LED 芯片中發(fā)光的 InGaN/GaN 量子阱結(jié)構(gòu),需通過 MOCVD 技術(shù)精準生長,以實現(xiàn)不同波長(紅、綠、藍)的發(fā)光。
助力微電子與功率器件生產(chǎn):用于制造射頻芯片(如 5G 通信中的 GaAs/GaN 器件)、功率半導(dǎo)體(如 GaN 基 HEMT、SiC 基器件) ,這些器件對薄膜的結(jié)晶質(zhì)量和電學(xué)性能要求極高,MOCVD 可滿足其低缺陷、高均勻性的需求。
實現(xiàn)多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)生長:能在同一襯底上依次生長不同成分、不同晶格常數(shù)的半導(dǎo)體層(即 “異質(zhì)結(jié)”),例如在 GaN 層上生長 AlGaN 層,形成器件所需的勢壘區(qū),這是提升器件性能(如高擊穿電壓、高電子遷移率)的關(guān)鍵。