低成本且高速、高品質之氮化鎵製造裝置

 

刊登日期:2020/1/7
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太陽日酸開發出可高速生成高品質但成本低廉的氮化鎵(GaN)晶塊(Bulk Crystal)製造裝置。這套裝置採用了由HVPE法為基礎發展出來的THVPE法,結晶成長速度約3倍,差排(Dislocation)缺陷僅1/5,實現了高品質又高速化的產物,且作為雜質的多結晶與成長面積不會減少,亦為一大特色。研究團隊希望能以此為開端,發展出低價且高性能的氮化鎵元件。 

氮化鎵結晶係廣泛使用在LED等的半導體,高耐電壓/大電流運作,作為功率元件材料的特性佳,更勝於矽結晶。不過,取得晶塊的製造手法尚未確立,因此在應用在功率元件上的發展趨緩。

新開發的裝置採用THVPE法,是利用高溫下可使結晶成長的三氯化鎵-氨反應來進行。其結晶成長爐可在1,300℃以上的高溫環境下,生成直徑最大為4吋的結晶。另外還導入了可優化種子結晶保護膜,並使原料的氣體均一的機制。因此,結晶成長速度為每小時0.32公厘,差排結晶為每立方公分106以下,同時滿足了成長速度與結晶性兩者。經實驗,成功製造出直徑2吋、結晶厚度1.8公厘的透明結晶。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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