Deposición de compuestos organometálicos a partir de la fase gaseosa
La deposición química de vapor metalorgánico es un método de deposición química de vapor por descomposición térmica ( pirólisis ) de compuestos organometálicos para obtener materiales ( metales y semiconductores ), incluso por crecimiento epitaxial . Por ejemplo, el arseniuro de galio se cultiva usando trimetilgalio ((CH 3 ) 3 Ga) y trifenilarsénico (C 6 H 5 ) 3 As). El término en sí fue propuesto por el fundador del método Harold Manasevit en 1968. [1]
A diferencia de la epitaxia de haces moleculares (MBE, también se utiliza el término “ epitaxia de haces moleculares ”, MBE), el crecimiento no se lleva a cabo en un alto vacío, sino a partir de una mezcla de vapor y gas a presión reducida o atmosférica (de 2 a 101 kPa ).
Componentes de una planta de epitaxia de hidruro MOS
- El reactor es una cámara en la que tiene lugar directamente el crecimiento epitaxial. Está fabricado con materiales químicamente inertes con respecto a los compuestos químicos utilizados a altas temperaturas (400-1300°C). Los principales materiales de construcción son acero inoxidable , cuarzo y grafito . Los sustratos están ubicados en un soporte de sustrato calentado con control de temperatura. También está hecho de materiales que son resistentes a los productos químicos utilizados en el proceso (a menudo se usa grafito , a veces con recubrimientos especiales, y algunas partes del soporte del sustrato están hechas de cuarzo). Para calentar el soporte del sustrato y la cámara del reactor a la temperatura de crecimiento epitaxial, se utilizan calentadores resistivos o de lámpara, así como inductores de RF.
- Esquema de gases. Las sustancias iniciales, que en condiciones normales se encuentran en estado gaseoso, se alimentan al reactor desde cilindros a través de reguladores de flujo de gas . En el caso de que los materiales de partida en condiciones normales sean líquidos o sólidos (básicamente, todos estos son compuestos organometálicos usados), se utilizan los llamados evaporadores burbujeantes (eng. 'bubbler'). En un evaporador burbujeador, se sopla un gas portador (generalmente nitrógeno o hidrógeno ) a través de la capa del compuesto químico inicial, y se lleva parte de los vapores organometálicos, transportándolos al reactor. La concentración del producto químico inicial en la corriente de gas portador a la salida del vaporizador depende del flujo de gas portador a través del vaporizador burbujeador, la presión del gas portador en el vaporizador y la temperatura del vaporizador burbujeador.
- Sistema de mantenimiento de presión en la cámara del reactor (en el caso de epitaxia a presión reducida, una bomba de vacío anterior Roots o una bomba de vacío anterior de paletas rotativas y una válvula de pétalo).
- Sistema de absorción de gases y vapores tóxicos. Los residuos tóxicos de producción deben ser trasladados a una fase líquida o sólida para su posterior reutilización o eliminación.
Materiales de partida
Lista de compuestos químicos utilizados como fuentes para el crecimiento de semiconductores MOCVD:
- Telurio
- dimetiltelurio
- dietiltelurio
- Di ( isopropilo ) telurio
- Silicio
- Monosilano SiH 4
- Disilano Si 2 H 6
- Zinc
- Dietilzinc Zn(C 2 H 5 ) 2
Semiconductores desarrollados con MOCVD
Semiconductores III–V
Semiconductores II-VI
Véase también
Notas
- ↑ Aplicación de arseniuro de galio monocristalino de Manasevit HM en sustratos aislantes . física Letón. 12 , 156 (1968) doi : 10.1063/1.1651934