Процеса на подготовка на галиев арсенид материал
От 1950 са разработени различни галиев арсенид един кристал растеж методи. Текущи основните промишлени растеж процеси включват течност запечатани стрейт-рисунка (МКЕ), хоризонтални Brijman метод (HB), вертикална Brijman метод (VB) и Вертикален градиент втвърдяване (VGF).
1. течност запечатани Чохралски (МКЕ)
LEC метод е основен процес за отглеждане-легирани полу-изолационни галиев арсенид един кристал (SI GaAs). В момента повече от 80 % от полу-изолационни галиев арсенид монокристали на пазара се отглеждат по метода на МКЕ. LEC метод използва графит нагревател и PBN тигел и използва B2O3 като течен запечатка да извършват галиев арсенид кристал растеж в аргон атмосфера от 2 MPa. Основното предимство на процеса на LEC е че тя има висока надеждност и е лесно да растат дълго диаметър единични кристали. Кристал въглеродното съдържание е контролирано и полу-изолационни свойства на кристалите са добри. Основните недостатъци са: химически дозата е трудно да се контролира, температурният градиент на термични поле е голяма (100 ~ 150 K/см), и плътността на дислокация на кристал е нагоре и неравномерно. Япония на Hitachi кабел Co., Ltd. първо установи 6-инчов LEC GaAs един кристал производствена линия през 1998 година. Компанията инсталиран на света най-големият GaAs един кристал пещ по това време, с диаметър 400 мм, хранене капацитет от 50 кг и 6-инчов единични растеж. Дължината на кристал достига 350 мм. През 2000 г. Freiberger съобщава 8-инчов галиев арсенид един кристал, разработени от на света първия LEC процес.
2. хоризонтални Бриджман (HB)
Метода на HB веднъж е основен процес за масово производство на полупроводникови (ниско съпротивление) галиев арсенид един кристал (SC GaAs) използване на кварцов лодки и кварцови тръби да порасна под нормално налягане, с висока надеждност и стабилност. Предимството на метода на HB е че арсен парите може да се използва да се контролира прецизно стехиометрично съотношение на тялото, и температурен градиент е малък за да се постигне целта за намаляване на размествания. Плътността на дислокация на HB галиев арсенид един кристал е повече от един порядък по-ниска от тази на LEC галиев арсенид един кристал. Основният недостатък е, че мъжете растат-легирани полу-изолационни галиев арсенид единични кристали, и на кристал интерфейс увеличили е D фамилно име, което ще доведе до големи материални отпадъци в процеса на преработка в вафли. В същото време това е трудно да расте голям диаметър кристали от носещи възможностите на кварц лодки при високи температури. В момента на масово производство на процеса на HB е главно при 2 инча и 3-инчов кристали, и докладваните максимално галиев арсенид от галиев арсенид е 4 инча. В момента там не са много компании, които използват процеса на HB за производство на галиев арсенид материали. С падеж на VB и VGF процеси процеса на HB е постепенно заменен.
3. вертикален Бриджман (VB)
VB метод е процес на растеж кристал, който е разработен в края на 1980. Синтезирани галиев арсенид polycrystal, B2O3 и семена кристали са опаковани в PBN тигел и запечатани в бутилка почистена с прахосмукачка кварц. Пещ тялото е поставен вертикално. Жицата се нагрява от устойчивост тел и кварцови бутилката вертикално се поставя в средата на пещта тялото. При висока температура галиев арсенид polycrystal се разтопи и след това се сливаше със семена кристал, и след това на кварцов цилиндър и тегела се преместват надолу от род поддръжка чрез механизъм за маневриране. Под определен температурен градиент един кристал расте бавно от семена кристал края. VB метод може да расте ниско съпротивление галиев арсенид един кристал или високолегиран износоустойчив полу-изолационни галиев арсенид един кристал. Средната EPD на кристал е под 5000/см-2.
4. Вертикален градиент втвърдяване (Вертикален градиент се замразява, посочени като VGF)
Областта на принципа и приложение на VGF процес и процеса на VB са основно подобни. Най-голямата разлика е, че метода на VGF отменя механизма кристал на падащи превоз и въртящ се механизъм. Компютъра точно контролира термични поле, за да бавно хладен голо възвишение, и интерфейс на растеж се движи нагоре от долния край на стопилката, за да завършите на кристал растеж. Този процес прави интерфейс на кристал растеж по-стабилни поради елиминирането на механизма на механична трансмисия и е подходящ за отглеждане на ултра-ниска дислокация GaAs един кристал. Недостатъкът на VB и VGF процеси е че кристал растеж не може да се наблюдава и преценява по време на процеса на кристал растеж, и период на кристал растеж е дълъг. В момента международните търговски ниво е бил в състояние за масово производство на 6-инчов VB/VGF галиев арсенид кристали. През 2002 г. Freiberger съобщава на света първия 8-инчов галиев арсенид един кристал, разработени от VGF процес.