Metalorganik buhar faz epitaksi (MOVPE): (1) yarıiletken heteroyapıları imal etmek
için nanoteknolojik yöntemlerden biri olarak bir epitaksi formudur, (2) epitaksiyal
filmlerin üretildiği bir kimyasal buhar depozisyon tekniği tipidir.
Bir substrat
üzerinde, yarıiletken malzemelerin monokristalin tabakalarının buhar faz
epitaksiyal büyümesi, reaktördeki (düşük basınçlı) organometalik bileşiklere
dayalı olarak yapılır. Buhar faz epitaksi orijinal olarak silikon ve galyum
arsenürun büyütülmesi için geliştirilmiştir; günümüzde, mikro- ve optoelektronikte
kullanılan pek çok yarıiletken malzemenin büyütülmesinde kullanılmaktadır.
Karışık buhar,
substratların (bir monokristalin ince dilimleri) yerleştirildiği reaktöre
girer. Silikon büyütmede, karışık buhardaki çekirdek bileşen silikon
tetraklorür SiCl4 veya silan SiH4, arsenit ve fosfidler
büyütülürken ana bileşenler uygun metal alkiller [Ga (CH3)3,
Al (CH3)3, Ga (C2H5)3,
In (C2H5)3], ayrıca arsin AsH3 ve fosfin PH3’dir.
yüksek sıcaklıktaki buhar karışım, büyüme yüzeyinin yakınında pirolitik olarak
bozunur ve üçüncü grup elementleri beşinci grup elementleriyle etkileşerek AIIIBV
bileşiklerini oluşturur. Bu, yarıiletken bileşiklerin tabaka-tabaka
depozisyonuyla sonuçlanır.
Buhar epitaksi, injeksiyon lazerleri için kuantum kuyulu GaAlAs/GaAs
heteroyapıların, mavi ve yeşil LED'leri ve kısa dalga boylu lazerleri üretmek
için geniş bant GaN tabanlı yarıiletken malzemelerin hazırlanmasında
(büyütülmesinde) kullanılır.
Şekil-1:
Buhar faz epitaksi reaktör dizaynı
Şekil-2: Metalorganik buhar faz epitaksi
(MOVPE) prosesi, şematik
