氮化镓异质结外延工艺实战

📚 共计 30 章节
01
GaN材料基础
GaN晶体结构、极化效应、异质结能带理论
晶体能带
02
MOCVD设备认知
反应腔结构、气体输运系统、加热与温控系统
设备温控
03
衬底选择与处理
蓝宝石、SiC、Si衬底对比,衬底清洗与表面处理
衬底清洗
04
成核层生长
低温GaN成核层工艺参数优化,成核层对位错密度的影响
成核位错
05
缓冲层技术
AlN/AlGaN缓冲层设计,应力调控与裂纹抑制
应力裂纹
06
GaN沟道层生长
生长温度、V/III比、生长速率对晶体质量的影响
沟道晶体质量
07
AlGaN势垒层生长
Al组分控制、厚度均匀性、界面陡峭度
势垒组分
08
GaN/AlGaN界面
界面粗糙度、界面电荷、合金散射
界面散射
09
GaN帽层与盖帽层
GaN帽层、SiN盖帽层对器件性能的影响
帽层SiN
10
掺杂技术
n型掺杂(Si)、p型掺杂(Mg)、掺杂激活与补偿
掺杂激活
11
二维电子气(2DEG)
2DEG形成机理、面密度与迁移率调控
2DEG迁移率
12
异质结外延原位监测
反射高能电子衍射(RHEED)、光学反射率
原位RHEED
13
外延层晶体质量表征
X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)
XRDAFMTEM
14
电学性能表征
霍尔效应测试、CV测试、非接触电阻率测试
霍尔CV
15
缺陷与位错
位错类型、位错密度对器件漏电的影响、缺陷抑制策略
位错漏电
16
应力管理
热失配应力、晶格失配应力、应力补偿技术
应力补偿
17
翘曲与裂纹
翘曲机理、裂纹形成条件、工艺窗口优化
翘曲裂纹
18
均匀性控制
面内均匀性、批次均匀性、MOCVD反应器设计影响
均匀性反应器
19
重复性与稳定性
工艺参数漂移、反应腔记忆效应、维护周期
漂移记忆效应
20
GaN-on-Si外延
Si衬底挑战、多层缓冲层设计、厚膜生长
Si缓冲层
21
GaN-on-SiC外延
SiC衬底优势、热管理、射频应用
SiC射频
22
GaN-on-蓝宝石外延
蓝宝石衬底特点、图形化衬底技术、LED应用
蓝宝石LED
23
AlGaN/GaN HEMT外延结构设计
典型层结构、各层功能、设计权衡
HEMT层结构
24
p-GaN栅极HEMT外延
p-GaN生长条件、Mg掺杂激活、栅极可靠性
p-GaN栅极
25
增强型与耗尽型外延
阈值电压调控、凹槽栅结构、氟离子注入
增强型阈值
26
垂直型GaN器件外延
漂移层生长、电流阻挡层、衬底剥离
垂直型漂移层
27
GaN射频器件外延
高电阻率缓冲层、碳掺杂、铁掺杂
射频碳掺杂
28
GaN功率器件外延
低缺陷密度、高击穿电压、厚缓冲层
功率击穿
29
外延工艺故障排查
颗粒缺陷、表面形貌异常、电学性能偏移
故障排查
30
外延工艺开发流程
DOE设计、工艺窗口探索、量产导入与监控
DOE量产