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§8.5 液相外延制膜法 (LPE)

§8.5 液相外延制膜法 (LPE). 外延，包括气相外延，液相外延，分子束外延； 液相外延 —— 含熔质的溶液 ( 或熔体 ) 借助过冷而使溶质在衬底上以薄膜形式进行外延生长的方法； LPE 首先用于外延 GaAs 并形成 PN 结； LPE 仍然是制备高纯 Ⅲ — V 族化合物的有效方法之一。. 一、液相外延 （ Liquid Phase Epitaxy, 简称 LPE ）. 溶液（或熔体）借助过冷而使溶质在衬底上以单晶膜的形式生长 的方法。

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§8.5 液相外延制膜法 (LPE)

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  1. §8.5 液相外延制膜法(LPE) 外延，包括气相外延，液相外延，分子束外延； 液相外延——含熔质的溶液(或熔体)借助过冷而使溶质在衬底上以薄膜形式进行外延生长的方法； LPE首先用于外延GaAs并形成PN结； LPE仍然是制备高纯Ⅲ—V族化合物的有效方法之一。

  2. 一、液相外延 （Liquid Phase Epitaxy, 简称LPE） 溶液（或熔体）借助过冷而使溶质在衬底上以单晶膜的形式生长的方法。 在整个生长周期中，衬底和溶液的温度大体上相等，液相外延法生长薄膜晶体是在接近平衡的条件下进行——可得到缺陷很少的单晶薄膜。 二、LPE生长系统与生长工艺 1.卧式LPE生长系统

  3. 图8.5.1 水平倾斜管液相外延生长装置示意图 （1）水平倾斜管法 生长工艺要点： a.炉子倾斜前，让衬底和溶液几乎处于同一温度； b.倾斜炉子，溶液浸泡衬底，此时不长也不溶解，只腐蚀掉衬底很薄一层，以除去机械损伤产生平结。最好温度稍低一点，以防止衬底浸蚀或溶解太多； c.T↘,让晶体在基底上外延生长； d.将炉子倾回原位，让溶液从晶片上滚掉，或使用擦拭装置刮掉母液。

  4. 图8.5.2 从溶液表面除去氧化物的液相外延系统 图8.5.3 在溶液槽下面滑动衬底生长多层膜用的液相外延系统 （2）静止溶液下滑动衬底法 溶液静止 滑动衬底 静止衬底 滑动溶液 双室石墨舟生长 AlxGa(1-x)As外延膜

  5. 图8.5.4 立式液相外延系统装置示意图 2.立式LPE生长系统 立式系统中： 溶液一般不动，温度控制较为精确； 可在衬底两侧同时外延； 也可同时生长多片衬底。

  6. 谢 谢！

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