化合物半导体外延片缺陷分析与改善

📚 共计 30 章节
01
化合物半导体外延技术概述
什么是化合物半导体、外延片的应用领域、外延生长技术简介(MOCVD/MBE)
基础MOCVD
02
外延片缺陷分类体系
点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷的定义与特征
分类体系
03
位错缺陷的成因与影响
穿透位错、螺旋位错、刃型位错的形成机制及对器件性能的影响
位错器件
04
堆垛层错分析
本征层错与非本征层错、层错对发光效率的影响
层错发光
05
表面形貌缺陷
丘状缺陷、坑状缺陷、台阶聚集的成因与识别
形貌AFM
06
宏观缺陷
裂纹、翘曲、边缘崩裂的力学分析与控制
宏观应力
07
杂质与污染缺陷
金属杂质、碳杂质、氧杂质的来源与检测方法
杂质SIMS
08
组分均匀性缺陷
In组分波动、Al组分波动对量子阱发光波长的影响
组分量子阱
09
厚度均匀性缺陷
外延层厚度不均匀的成因与在线监测技术
厚度监测
10
掺杂均匀性缺陷
Mg掺杂、Si掺杂的均匀性控制与补偿效应
掺杂补偿
11
异质界面缺陷
界面粗糙度、互扩散层、界面电荷对二维电子气的影响
界面2DEG
12
应力与应变缺陷
晶格失配应力、热应力、应变弛豫与裂纹生成
应力裂纹
13
缺陷检测技术概述
光学显微镜、SEM、AFM、TEM、XRD、PL、CL的原理与适用场景
检测综述
14
光学显微镜在缺陷检测中的应用
Nomarski显微镜、微分干涉对比、表面形貌观察
光学Nomarski
15
SEM与能谱分析(EDS)
二次电子像、背散射电子像、成分分析
SEMEDS
16
原子力显微镜(AFM)表面分析
表面粗糙度、台阶形貌、纳米级缺陷
AFM纳米
17
TEM与高分辨分析
位错芯结构、界面原子排列、应变场分析
TEMHRTEM
18
X射线衍射(XRD)缺陷分析
摇摆曲线、倒易空间映射、位错密度计算
XRDRSM
19
PL与CL光谱分析
缺陷能级、发光均匀性、载流子寿命
PLCL
20
缺陷密度定量计算方法
蚀坑密度法、XRD法、TEM统计法的对比与标准
定量标准
21
MOCVD生长参数对缺陷的影响
生长温度、V/III比、生长速率、反应器压力
MOCVD参数
22
衬底质量对缺陷的影响
衬底取向、表面处理、衬底缺陷的遗传效应
衬底遗传
23
缓冲层技术缺陷改善
低温缓冲层、超晶格缓冲层、组分渐变缓冲层的设计
缓冲层设计
24
插入层技术缺陷抑制
InGaN插入层、AlGaN插入层对位错过滤的作用
插入层过滤
25
横向外延过生长(ELOG/LEPS)
SiO2掩膜、侧向生长、缺陷弯曲与终止
ELOG侧向
26
图形化衬底技术(PSS)
图案设计、生长模式、缺陷密度降低机制
PSS图形化
27
退火工艺对缺陷的修复
快速热退火、高温退火、应力释放与缺陷消除
退火修复
28
CMP在缺陷去除中的应用
表面平坦化、损伤层去除、清洗工艺
CMP平坦化
29
缺陷对器件性能的影响案例
LED漏电、激光器寿命、HEMT沟道电流崩塌
器件失效
30
缺陷控制的发展趋势
机器学习在缺陷识别中的应用、原位监测技术、新型衬底材料
AI原位