Dulmar Dhamaystiran ee Farsamooyinka Dhigista Filimka khafiifka ah: MOCVD, Magnetron Sputtering, iyo PECVD

Wax-soo-saarka semiconductor, halka sawir-qaadista iyo etching ay yihiin hababka ugu badan ee la sheego, farsamooyinka kaydinta filimka epitaxial ama khafiifka ah ayaa si isku mid ah muhiim u ah. Maqaalkani waxa uu soo bandhigayaa dhowr habab dhigista filim khafiif ah oo caadi ah oo loo isticmaalo samaynta chips, oo ay ku jiraanMOCVD, magnetron sputteringiyoPECVD.

Waa maxay sababta ay geeddi-socodyada filimka khafiifka ah ay ugu muhiimsan yihiin soo saarista Chip?

Tusaale ahaan, qiyaas rooti fidsan oo la dubay. Keligeed, waxa laga yaabaa inay dhadhamiso. Si kastaba ha noqotee, adigoo dusha sare ku cadaya suugooyin kala duwan - sida koollada digirta macaan ama sharoobada malt-macaan - waxaad si buuxda u beddeli kartaa dhadhankeeda. Dahaarkan dhadhan-kordhinta ayaa la mid ahfilimada khafiifka ahee hababka semiconductor, halka flatbread laftiisa ka dhigan tahaysubstrate.

Soo saarista chips-ka, filimada khafiifka ah waxay u adeegaan doorar shaqo oo badan - dahaarka, korantada, dareenka, nuugista iftiinka, iwm.

1. Dhigista Uumiga Kiimikada ee Bir-Organic (MOCVD)

MOCVD waa farsamo aad u horumarsan oo sax ah oo loo isticmaalo meel dhigista filimada khafiifka ah ee tayada sare leh iyo nanostructures. Waxay door muhiim ah ka ciyaartaa soo saarista aaladaha sida LEDs, lasers, iyo elektiroonigga tamarta.

Qaybaha Muhiimka ah ee Nidaamka MOCVD:

• Nidaamka Gaadhista Gaaska
  Mas'uul ka ah soo bandhigida saxda ah ee falcelinta ee qolka falcelinta. Tan waxaa ka mid ah xakamaynta socodka:

• Gaasaska qaada

• Horudhacyada birta-organic

• Gaasaska Hydride
  Nidaamku waxa uu leeyahay habab badan oo kala duwan si ay u kala beddelaan korriinka iyo hababka nadiifinta.

• Rugta falcelinta
  Wadnaha nidaamka halkaas oo kobaca walxaha dhabta ahi uu dhaco. Qaybaha waxaa ka mid ah:

  • Susceptor graphite (haystaha substrate)

  • Kuleyliyaha iyo dareemayaasha heerkulka

  • Dekadaha indhaha ee la socodka goobta

  • Gacmaha Robotka ee rarida/dejinta wafer otomaatig ah

• Nidaamka Xakamaynta Kobaca
  Waxa uu ka kooban yahay kontaroolayaasha macquulka ah ee barnaamijka iyo kombuyuutarka martida loo yahay. Kuwani waxay xaqiijinayaan la socodka saxda ah iyo soo celinta inta lagu jiro habka dhigista.

• Kormeerka gudaha
  Aaladaha ay ka midka yihiin pyrometers iyo reflectometers waxay cabbiraan:

  • Dhumucda filimka

  • Heerkulka dusha sare

  • Curvature substrate
    Kuwani waxay awood u siinayaan jawaab celinta wakhtiga dhabta ah iyo hagaajinta.

• Nidaamka Daawaynta Daalka
  Waxay daawaysaa sunta ka soo baxda iyagoo isticmaalaya kala-kulka kulaylka ama kicinta kiimikada si loo hubiyo badbaadada iyo u hoggaansanaanta deegaanka.

Isku-xidhka Qubayska (CCS) Isku-xidhka:

Xakamaynta MOCVD-da toosan, nashqada CCS waxay ogolaataa in gaasaska si isku mid ah loogu duro iyada oo la adeegsanayo nozzles beddelka qaabdhismeedka madaxa qubeyska. Tani waxay yaraynaysaa falcelinta degdega ah waxayna xoojisaa isku darka labbiska ah.

• Thesusceptor garaafyada wareegadheeraad ah ayaa ka caawisa isku mid ah lakabka xadka ee gaasaska, hagaajinta isku mid ahaanshaha filimka guud ahaan waferka.

2. Magnetron Sputtering

Tuuritaanka Magnetron waa habka uumiga jirka (PVD) loo isticmaalo si weyn loogu xareeyo aflaanta khafiifka ah iyo dahaarka, gaar ahaan qalabka elektarooniga, optics, iyo ceramics.

Mabda'a Shaqada:

1. Qalabka Bartilmaameedka
   Maaddada isha ee lagu shubayo - birta, oxide, nitride, iwm - waxay ku xiran tahay cathode.

2. Vacuum Chamber
   Habka waxaa lagu sameeyaa faakuum sare hoostiisa si looga fogaado wasakheynta.

3. Jiilka Plasma
   Gaaska aan shaqayn, sida caadiga ah argon, ayaa ionized si uu u sameeyo Plasma.

4. Codsiga Goobta Magnetka
   Goobta birlabku waxay xaddidaysaa elektaroonnada u dhow bartilmaameedka si kor loogu qaado waxtarka ionization.

5. Geedi socodka kufiditaanka
   Ions waxay duqeeyaan bartilmaameedka, oo meesha ka saaraya atamka dhex mara qolka oo dhiga substrate-ka.

Faa'iidooyinka Magnetron Sputtering:

• Dhigista Filimada lebbisanmeelo waaweyn oo dhan.

• Awoodda Dhigashada Isku-dhafan, oo ay ku jiraan alloys iyo ceramics.

• Halbeegyada Habraaca La Dami karosi loo xakameeyo saxda ah ee dhumucda, halabuurka, iyo qaab-dhismeedka yar yar.

• Tayada Filimka Sareoo leh dhejis adag iyo xoog farsamo.

• Waafaqsanaanta Shayga Balaadhan, laga bilaabo biraha ilaa oxides iyo nitrides.

• Hawlgalka Heerkulka Hoose, ku haboon substrates heerkulka xasaasiga ah.

3. Dhigista Uumiga Kiimikada ee Balaasma-Kormarsan (PECVD)

PECVD waxaa si weyn loogu isticmaalaa soo saarista filimada khafiifka ah sida silicon nitride (SiNx), silicon dioxide (SiO₂), iyo silikon amorphous.

Mabda'a:

Nidaamka PECVD, gaasas horudhac ah ayaa la geliyaa qolka faakuumka halkaasoo abalaasmaha dheecaanka dhalaalayawaxaa lagu sameeyaa iyadoo la isticmaalayo:

• kicinta RF

• DC danab sare

• Microwave ama ilo la garaaco

Balaasmadu waxa ay hawlgelisaa falcelinta gaaska-wajiga, iyada oo soo saarta noocyo fal-celin ah oo dhiga substrate-ka si ay u sameeyaan filim khafiif ah.

Talaabooyinka Dhigista:

1. Samaynta Plasma
   Iyaga oo ku faraxsan meelaha elektromagnetic-ka, gaasas horudhac ah ayaa ionizes si ay u sameeyaan xag-jiryo iyo ion.

2. Falcelinta iyo Gaadiidka
   Noocyadani waxay la kulmaan falcelin labaad marka ay u socdaan dhinaca substrate-ka.

3. Falcelinta Dusha
   Marka ay gaadhaan substrate-ka, way is-dul-qaadaan, fal-celinayaan, oo sameeyaan filim adag. Qaar ka mid ah badeecooyinka waxaa lagu sii daayaa gaas ahaan.

Faa'iidooyinka PECVD:

• Labis heer sare ahee halabuurka filimada iyo dhumucdiisuna.

• Adhesion xoogganXataa heerkulka meel dhigista yara hooseeya.

• Heerarka Dhigista Sare, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon wax-soo-saarka cabbirka warshadaha.

4. Farsamooyinka Astaamaha Filimka khafiifka ah

Fahamka sifooyinka filimada khafiifka ah ayaa lagama maarmaan u ah ilaalinta tayada. Farsamooyinka caanka ah waxaa ka mid ah:

(1) X-ray Diffraction (XRD)

• Ujeedo: Falanqee qaab-dhismeedka crystal-ka, joogtaynta shabagga, iyo hanuuninta.

• Mabda'a: Iyada oo ku saleysan sharciga Bragg, waxay cabbirtaa sida raajooyinku u kala baxaan walxaha crystalline.

• CodsiyadaCrystallography, falanqaynta wajiga, cabbirka cadaadiska, iyo qiimaynta filimada khafiifka ah.

(2) Baaritaanka Mikroskoob ee Electron (SEM)

• Ujeedo: U fiirso qaab-dhismeedka dusha sare iyo qaab-dhismeed yar.

• Mabda'a: Wuxuu isticmaalaa laydhka elektarooniga ah si uu u sawiro dusha muunada. Calaamadaha la helay (tusaale, elektaroonnada sare iyo kuwa dambe) ayaa muujinaya faahfaahinta dusha sare.

• CodsiyadaSayniska agabka, nanotechnology, bayoloji, iyo falanqaynta fashilka.

(3) Xoogaga Atoomiga Mikroskoobiyaha (AFM)

• UjeedoDusha sare ee sawirka atamka ama nanometer xallinta.

• Mabda'aBaadhitaan fiiqan ayaa eegaya dusha sare iyadoo la ilaalinayo xoogga isdhexgalka joogtada ah; barokaca tooska ah ayaa dhalinaya muuqaal muuqaal ah oo 3D ah.

• Codsiyada: Cilmi-baarista Nanostructure, cabbirka qallafsanaanta dusha sare, daraasadaha biomolecular.