MOCVD反应腔的结构和参数对外延生长过程具有显著影响，通过优化反应腔结构可以有效提高GaN基光电材料的质量和性能。近日，第十届国际第三代半导体论坛&第二十一届中国国际半导体照明论坛（IFWS&SSLCHINA2024）在苏州召开。
期间，“氮化物衬底、外延生长及其相关设备技术”分会上，中国科学院半导体研究所副研究员、中科重仪半导体联合创始人姚威振做了”新型MOCVD反应器设计，促进GaN材料创新发展 “的主题报告，分享了MOCVD反应器结构对硅基GaN生长的影响，基于模型的应力与翘曲控制策略的研究进展与成果。
姚威振
中国科学院半导体研究所副研究员、中科重仪半导体联合创始人
报告显示，通过优化反应器结构和流场设计，可以提高Mo源和反应气体的利用效率，从而提高GaN外延层的生长速率。研制具有特色的新型MOCVD实验设备，避免同质化研究，能够提升创新水平。
在反应气体的气相反应过程中，对气源进行适当的预处理和提高衬底上方的空间温度对抑制与黄带相关的点缺陷起着积极作用。采用FME模式并优化TMAl和NH3的交替引入时间，可以有效缓解AlN/AlGaN材料中的失配应力，防止组分拖曳效应引起的相分离。
反应器内温度梯度的有效调节可以在衬底中引起预翘曲，这可用于补偿外延层中的应力。通过调控AlGaN外延层中V坑结构，采用单层缓冲层技术有望实现Si基GaN厚膜的无裂纹均匀外延生长。MOCVD设备中反应器结构和流场的创新设计对于相关半导体材料器件的发展至关重要。
中科重仪半导体科技有限公司是一家专注于第三代半导体氮化镓（GaN）材料生产与技术应用的国家级高新技术企业。公司成立于2021年，研发中心设在北京，生产基地设于苏州。公司主要从事科研型MOCVD（金属有机化学气相沉积法）国产高端设备，以及高品质、大尺寸GaN外延片材料的生产与销售，并可提供多种半导体测试、分析及定制化解决方案等服务。相关产品可广泛应用于消费电子、可再生能源、数据中心和新能源汽车等领域。
（根据现场资料整理，仅供参考）