本届论坛由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、深圳市龙华区人民政府主办,国家科学技术部高新技术发展及产业化司、国家科学技术部国际合作司、国家工业与信息化部原材料工业司、国家节能中心、深圳市科技创新委员会和张家港高新技术产业开发区特别支持,深圳市龙华区经济促进局、深圳市龙华区科技创新局、深圳第三代半导体研究院、北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司承办。
“半导体装备与智能制造”分会作为SSLCHINA论坛重要分会之一,由北京北方华创微电子装备有限公司、中微半导体设备(上海)有限公司、维易科精密仪器国际贸易(上海)有限公司支持协办。会上,来自江苏大学左然教授分享了《AlN MOCVD的气相和表面反应机理的量子化学计算》研究报告。
他介绍到,AlN是最重要的III-V族半导体之一。在III族氮化物(AlN、GaN和InN)中,AlN具有最宽的带隙、与GaN较低的晶格失配和热失配,以及最强的金属-氮键。它特别适用于制备紫外/深紫外光电子器件,以及GaN基功率半导体异质结的缓冲层和过渡层。
在AlN MOCVD生长中,由于Al与N之间的强配位键,气相寄生反应强烈,表面迁移率低,导致生长速率低,生长效率低,薄膜质量差。目前,AlN外延生长已成为制约AlN相关器件应用的瓶颈。深入了解AlN MOCVD的气相和表面反应机理,对于改善生长工艺和薄膜质量具有重要意义。
所在课题组利用量子化学的密度泛函理论(DFT),对AlN MOCVD的气相和表面反应进行的理论研究。在气相反应中,已知三条反应路径:TMAl直接热解、TMAl氢解、以及TMAl与NH3的氨基物的形成和聚合。并寻找每条反应路径所依赖的条件,包括反应器几何结构和工艺参数,确定表面反应的主要前体,以及纳米粒子形成的条件。
对于AlN的表面反应,研究主要的含Al粒子在AlN表面的吸附和扩散,包括仅含有A- C键的MMAl,以及含有A1-N核的氨基物DMANH2和Al(NH2)3,并比较在不同表面条件(理想或非理想)下的各种吸附结构、吸附能和扩散势垒。并探讨二维台阶生长的最佳条件及其与表面形貌、表面覆盖率和气相条件之间的关系。【根据会议资料整理,如有出入敬请谅解!】