用大面积立式旋转盘MOVPE反应器生长Ⅲ族氮化物材料

摘要

为了降低Ⅲ族氮化物材料和器件的成本,必须开发大尺寸的Ⅲ族氮化物MOVPE生长的反应器.本文报道了EMCORE公司的一种带有旋转盘的立式反应器,其中的衬底片载盘直径为325mm.每次沉积过程中,载盘上可以放置21片2英寸直径的衬底片.反应器的内壁通过水冷,其温度可保持在50～60℃之间.衬底片可用电热丝加热,沉积中衬底载盘的旋转速度可达1 000～1 500rpm.本文给出了用这种325mm GaN生长系统生长的未掺杂GaN,InGaN和p-GaN外延层的相关结果.这些结果表明,这种旋转盘的反应器是一种很适合大尺寸载盘的系统,完全满足Ⅲ族氮化物材料体系生长的要求.与在小反应器中生长的材料相比,用这种大反应器生长的材料具有相同的质量.这种325mm的GaN反应器将使制备蓝光和绿光LED所用的Ⅲ族氮化外延材料的生产成本得到显著的降低.