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凯里特种气体在LED行业的运用

来源:http://kl.lmgyqt.com/news499593.html  发布日期:2020-11-12 10:16:00 

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  半导体照明是正处于方兴未艾的产业,随着化合物半导体市场的扩展,特种气体的需求呈现更大的增长,外延生长需要大量的超纯源和过程气体。目前台湾和日本的化合物半导体市场占有率较高,近年来,中国、韩国的发展势头强劲,北美、欧洲的占有率也有所增长。应用于半导体技术中的特种气体因为种类繁多、品质要求严格,生产、充装、运送、储存都有技术及安全的要求,再加上经济规模等因素,需要多方面的积累,才能实现规模化生产,因此目前国内呈现市场大、供应能力小的局面。很多气体种类的研发和生产仍处于空白,市场供应主要依赖进口。应用于LED产业的特种气体半导体工业用气体品种多、质量要求高、用量少,大部分是有毒或腐蚀性气体。品种高达百余种。半导体工业特种气体按照应用分类,主要包括:

  (1)硅族气体:含硅基的硅烷类,如硅烷(SiH4)、二氯二氢硅(SiH2Cl2)、乙硅烷(Si2H6)等。

  (2)掺杂气体:含硼、磷、砷等三族及五族原子之气体,如三氯化硼(BCl3)、三氟化硼(BF3)、磷烷(PH3)、砷烷(AsH3)等。

  (3)蚀刻清洗气体:以含卤素的卤化物及卤碳化合物为主,如氯气(Cl2)、三氟化氮(NF3)、溴化氢(HBr)、四氟化碳(CF4)、六氟凯里乙烷(C2F6)等。

  (4)反应气体:以碳系及氮系氧化物为主,如凯里二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、氧化亚氮(N2O)等。

  

       (5)金属气相沉积气体:含卤化金属及有机烷类金属,如六氟化钨(WF6)、三甲基镓(Ga(CH3)3)等。

  在LED产业链中,外延技术、设备和材料是外延片制造技术的关键。实践证明,MOCVD是适合生长外延片的良好技术,也是一种工业化的实用技术。当前,MOCVD工艺已成为制造绝大多数光电子材料的基本技术。外延技术需要的超纯特种气体包括高纯砷烷、高纯磷烷、高纯氨气,砷化镓生产中应用硅烷N型掺杂,而氯化氢和氯气常常用做蚀刻气,氩、氢、氮则是必须的载气。同时外延生长需要的有机源主要是三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝,二乙基锌,二甲基锌,二茂镁等。现有技术的发展对这些产品的品质要求也越来越高。

在半导体化合物生长过程中,除了纯特种气体之外,还需要部分凯里混合气体,主要包括SiH4/H2。SiH4/ N2作为成膜源用量尽管不大,但是对产品质量要求极高,配制混合气体的露点达到-95℃以下,只有这样才可以保证外延片生长的成品率。

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