2022年LED相关术语知识点.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀资料LED 相关术语目录一、 MOCVD 工艺简介 . 1二、欧姆接触 . 2三、真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀）. 3四、 ICP刻蚀技术 . 4 五、常用半导体的折射率 . 5一、 MOCVD 工艺简介1. MOCVD设备将或族金属有机化合物与或族元素的氢化物相混合后通入反应腔, 混合气体流经加热的衬底表面时,在衬底表面发生热分解反应,并外延生长成化合物单晶薄膜；2. （与其他外延生长技术相比） ,MOCVD技术有着如下优点：（1）可以通过精确掌握气态源的流量和通断时间来掌握外延层的组分、掺

2、杂浓度、厚度等；可以用于生长薄层和超薄层材料；（2）反应室中气体流速较快；因此,在需要转变多元化合物的组分和掺杂 浓度时,可以快速进行转变, 减小记忆效应发生的可能性；这有利于获得陡峭的 界面,适于进行异质结构和超晶格、量子阱材料的生长；（3）晶体生长是以热解化学反应的方式进行的,是单温区外延生长；只要 掌握好反应源气流和温度分布的匀称性,就可以保证外延材料的匀称性；因此,适于多片和大片的外延生长,便于工业化大批量生产；（4）通常情形下,晶体生长速率与族源的流量成正比,因此,生长速率 调剂范畴较广；较快的生长速率适用于批量生长；（5）使用较敏捷；3. MOCVD技术的主要缺点 大部分均与其所采

3、纳的反应源有关；第一是所采纳的金属有机化合物和氢化物源价格较为昂贵,其次是由于部分源易燃易爆或者有毒,因此有肯定的危急性, 并且,反应后产物需要进行无害化处理,以防止造成环境污染；另外,由于所采纳的源中包含其他元素（如C,H等）,需要对反应过程进细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀资料行认真掌握以防止引入非有意掺杂的杂质；4. 通常 MOCVD生长的过程描述如下： 被精确掌握流量的反应

4、源材料在载气（通常为 H2,也有的系统采纳N2）的携带下被通入石英或者不锈钢的反应室,在衬底上发生表面反应后生长外延层,衬底是放置在被加热的基座上的；在反应后残留的尾气被扫出反应室,通过去除微粒和毒性的尾气处理装置后被排出系统；MOCVD工作原理如下列图；二、欧姆接触1. 金属 - 半导体接触的基本原理 从性质上可以将金属 - 半导体接触分为 肖特基接触和欧姆接触 ；肖特基接触 的特点是接触区的电流 - 电压特性是非线性的,出现出二极管的特性,因而具有 整流效应,所以肖特基接触又叫整流接触； 欧姆接触的特点是不产生明显的附加 阻抗,而且不会使半导体内部的平稳载流子浓度产生明显的转变；抱负的欧姆

5、接触的接触电阻与半导体器件相比应当很小,当有电流通过时, 欧姆接触上的电压降应当远小于半导体器件本身的电压降,因而这种接触不会影响器件的电流-电压特性 1 ；下面将从理论上对金属 - 半导体接触进行简要的分析；（1）欧姆接触前面提到： 当金属 - 半导体接触的接触区的I-V 曲线是线性的,并且接触电阻相对于半导体体电阻可以忽视不计时,就可被定义为欧姆接触（ohmic contact ）；良好的欧姆接触并不会降低器件的性能,件上的电压降仍要小；（2）欧姆接触的评判标准 良好的欧姆接触的评判标准是：并且当有电流通过时产生的电压降比器1 接触电阻很低 ,以至于不会影响器件的欧姆特性,即不会影响器件

6、I-V 的线性关系；对于器件电阻较高的情形下（例如LED器件等）,可以答应有较大的接触电阻；但是目前随着器件小型化的进展,要求的接触电阻要更小；2 热稳固性要高 ,包括在器件加工过程和使用过程中的热稳固性；在热循环的作用下,欧姆接触应当保持一个比较稳固的状态,能地保持一个稳固的数值；即接触电阻的变化要小, 尽可3 欧姆接触的表面质量要好,且金属电极的黏附强度要高；金属在半导体中的 第 2 页,共 5 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - -

7、- - - - -名师精编 优秀资料水平扩散和垂直扩散的深度要尽可能浅,金属表面电阻也要足够低；（3）欧姆接触电极的制作要点 上节指出,制作欧姆接触时,可以提高掺杂浓度或降低势垒高度, 或者两者并用；这就为如何制得良好的欧姆接触供应了指导；主要有以下方面：1 半导体衬底材料的挑选掺杂浓度越高的衬底越简洁形成欧姆接触；因此,通常挑选重掺杂的衬底来制作欧姆接触； 可以通过多种方式来提高掺杂浓度,常用的方法是在半导体生长过程中增加杂质含量,或者通过离子注入等方式来在半导体表面形成重掺杂；2 金属电极的挑选降低势垒高度也有利于形成良好的欧姆接触；理论上讲, 对于 n 型半导体, 假如金属的功函数比半导

8、体的功函数小,即 m s 时,金属和半导体一经接触便能 形成欧姆接触； 但实际上, 我们很难找到功函数比半导体小的金属,金属和半导 体接触时总会产生势垒； 所以挑选电极金属的原就是金属和半导体的功函数的差 值尽可能小,尽可能降低势垒高度；3 合金条件的挑选合金是使电极金属和半导体紧密接触的工艺；详细的说是指在半导体表面蒸镀好金属电极后, 在肯定的气氛爱护下, 在某一特定的温度, 使蒸镀好电极的半导体 材料在其中保温一段时间； 合金的温度和时间打算了能否在接触界面形成高掺杂 层、能否形成欧姆接触； 在保温过程中, 金属电极和半导体材料通过发生一系列的物理、化学反应, 能够明显的降低金半接触区的势

9、垒高度,使电子比较简洁的 通过金半接触区,形成比较好的欧姆接触；通常认为功函数较大金属适合于制备 Au、Pd、 W、Cr、Mg等；P 型 GaN的欧姆接触；常用金属有 :Pt 、Ni、三、真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀）1. 概念： 在真空环境中,将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀,或叫真空镀膜；真空蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华,使之在工件或基片表面析出的过程； 真空蒸镀中的金属镀层通常为铝膜,沉积；2. 真空蒸发镀膜的三种基本过程：但其它金属也可通过蒸发细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 5 页 - - - -

10、 - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀资料1 热蒸发过程 2 气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输运,即这些粒子在环境气氛中的升 华；3 蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝结、成核、核生长、形成连续薄膜；3. 真空蒸镀的优缺点：优点：是设备比较简洁、操作简洁；制成的薄膜纯度高、质量好,厚度可较精确 掌握；成膜速率快、效率高；薄膜的生长机理比较单纯；缺点：不简洁获得结晶结构的薄膜, 所形成薄膜在基板上的附着力较小,工艺重复性不够好等；4. 真空蒸发镀膜时保证真空条件的必要性：三个过程都必需在空气特别

11、淡薄的真空环境中进行,否就将发生以下情形：1 蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层受到严峻污染,甚至形成 氧化物；2 蒸发源被加热氧化烧毁；3 由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成匀称连续的薄膜；5. 蒸发源 是蒸发装置的关键部件,大多金属材料都要求在10002000的高温下蒸发；因此,必需将蒸发材料加热到很高的蒸发温度；最常用的加热方式有：电阻法、电子束法、高频法等；应用： ITO 蒸镀 蒸发源为 电子束蒸发源 原理 : 基于电子在电场作用下,获得动能轰击处处于阳极的蒸发材料上,使 蒸发材料加热气化,而实现蒸发镀膜；四、 ICP刻蚀技术1.ICP 刻蚀技术的基本原理 ICP 刻蚀过程中存

12、在特别复杂的化学过程和物理过程,两者相互作用,共同 达到刻蚀的目的；其中化学过程主要包括两部分: 其一是刻蚀气体通过电感耦合的方式辉光放电【定义：淡薄气体中的自持放电 自激导电 现象】,产生活性游离基、亚稳态粒子、原子等以及它们之间的化学相互作用；其二是这些活性粒子与基片固体表 第 4 页,共 5 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀资料面的相互作用；主要的物理过程是离子对基片表面的轰击；这里的物理轰击作

13、用不等同于溅射刻蚀中的纯物理过程, 它对化学反应具有明显的 帮助作用,它可以起到打断化学键、引起晶格损耗、增加附着性、加速反应物的脱附、促进基片表面的化学反应及去除基片表面的非挥发性残留物等重要作用；对于刻蚀过程中的三个阶段:1 刻蚀物质的吸附、 2 挥发性产物的形成、 3 产物的脱附 , 离子的轰击都有重要影响；在不怜悯形下 不同的刻蚀气体及流量、工作压强、离子能量等离子轰击对刻蚀的化学过程的加速机理可能有所不同；五、常用半导体的折射率常用半导体折射表细心整理归纳 精选学习资料 物质Al2O3 GaN ITO SiO2 MQW多量子阱 Silicon硅 第 5 页,共 5 页 折射率1.78 2.45 2 1.46 2.54 1.4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -