GAN- ఆధారిత తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ

1. GAN- ఆధారిత పదార్థాల ప్రాముఖ్యత

విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్ లక్షణాలు, అధిక విచ్ఛిన్న క్షేత్ర బలం మరియు అధిక ఉష్ణ వాహకత వంటి అద్భుతమైన లక్షణాల కారణంగా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ మైక్రోవేవ్ పరికరాల తయారీలో GAN- ఆధారిత సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఈ పరికరాలు సెమీకండక్టర్ లైటింగ్, సాలిడ్-స్టేట్ అతినీలలోహిత కాంతి వనరులు, సౌర కాంతివిపీడన, లేజర్ డిస్ప్లే, సౌకర్యవంతమైన ప్రదర్శన తెరలు, మొబైల్ కమ్యూనికేషన్స్, విద్యుత్ సరఫరా, కొత్త శక్తి వాహనాలు, స్మార్ట్ గ్రిడ్లు మొదలైన పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు సాంకేతికత మరియు మార్కెట్ మరింత పరిణతి చెందుతున్నాయి.

సాంప్రదాయ ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ యొక్క పరిమితులు

GAN- ఆధారిత పదార్థాల కోసం సాంప్రదాయ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెక్నాలజీస్MocvdమరియుMbeసాధారణంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులు అవసరం, ఇవి గాజు మరియు ప్లాస్టిక్‌ల వంటి నిరాకార ఉపరితలాలకు వర్తించవు ఎందుకంటే ఈ పదార్థాలు అధిక వృద్ధి ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకోలేవు. ఉదాహరణకు, సాధారణంగా ఉపయోగించే ఫ్లోట్ గ్లాస్ 600 ° C కంటే ఎక్కువ పరిస్థితులలో మృదువుగా ఉంటుంది. తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత కోసం డిమాండ్ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ: తక్కువ-ధర మరియు సౌకర్యవంతమైన ఆప్టోఎలెక్ట్రానిక్ (ఎలక్ట్రానిక్) పరికరాల కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రతిచర్య పూర్వగాములను పగులగొట్టడానికి బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్ర శక్తిని ఉపయోగించే ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలకు డిమాండ్ ఉంది. ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్వహించవచ్చు, నిరాకార ఉపరితలాల లక్షణాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ-ధర మరియు సౌకర్యవంతమైన (ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్) పరికరాలను తయారుచేసే అవకాశాన్ని అందిస్తుంది.

2. GAN- ఆధారిత పదార్థాల క్రిస్టల్ నిర్మాణం

క్రిస్టల్ స్ట్రక్చర్ రకం

GAN- ఆధారిత పదార్థాలలో ప్రధానంగా GAN, INN, ALN మరియు వాటి టెర్నరీ మరియు క్వాటర్నరీ ఘన పరిష్కారాలు ఉన్నాయి, వర్ట్జైట్, స్పాలరైట్ మరియు రాక్ ఉప్పు యొక్క మూడు క్రిస్టల్ నిర్మాణాలు ఉన్నాయి, వీటిలో వర్ట్జైట్ నిర్మాణం చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది. స్పాలరైట్ నిర్మాణం ఒక మెటాస్టేబుల్ దశ, దీనిని అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వర్ట్జైట్ నిర్మాణంగా మార్చవచ్చు మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద లోపాల రూపంలో వర్ట్జైట్ నిర్మాణంలో ఉండవచ్చు. రాక్ ఉప్పు నిర్మాణం GAN యొక్క అధిక పీడన దశ మరియు చాలా ఎక్కువ పీడన పరిస్థితులలో మాత్రమే కనిపిస్తుంది.

క్రిస్టల్ విమానాలు మరియు క్రిస్టల్ నాణ్యత యొక్క లక్షణం

సాధారణ క్రిస్టల్ విమానాలలో ధ్రువ సి-ప్లేన్, సెమీ-ధ్రువ ఎస్-ప్లేన్, ఆర్-ప్లేన్, ఎన్-ప్లేన్ మరియు ధ్రువ రహిత ఎ-ప్లేన్ మరియు ఎం-ప్లేన్ ఉన్నాయి. సాధారణంగా, నీలమణి మరియు SI ఉపరితలాలపై ఎపిటాక్సీ పొందిన GAN- ఆధారిత సన్నని చలనచిత్రాలు సి-ప్లేన్ క్రిస్టల్ ధోరణులు.

3. ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ అవసరాలు మరియు అమలు పరిష్కారాలు

సాంకేతిక మార్పు యొక్క అవసరం

ఇన్ఫర్మేటైజేషన్ మరియు ఇంటెలిజెన్స్ అభివృద్ధితో, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల డిమాండ్ తక్కువ ఖర్చుతో మరియు సరళంగా ఉంటుంది. ఈ అవసరాలను తీర్చడానికి, GAN- ఆధారిత పదార్థాల యొక్క ప్రస్తుత ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీని మార్చడం అవసరం, ముఖ్యంగా నిరాకార ఉపరితలాల లక్షణాలకు అనుగుణంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్వహించగలిగే ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేయడం.

తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి

యొక్క సూత్రాల ఆధారంగా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీభౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (పివిడి)మరియురసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (సివిడి)రియాక్టివ్ మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్, ప్లాస్మా-అసిస్టెడ్ MBE (PA-MBE), పల్సెడ్ లేజర్ డిపాజిషన్ (PLD), పల్సెడ్ స్పుట్టరింగ్ డిపాజిషన్ (PSD), లేజర్-అసిస్టెడ్ MBE (LMBE), రిమోట్ ప్లాస్మా CVD (RPCVD) తో సహా. .

4. పివిడి సూత్రం ఆధారంగా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ

సాంకేతిక రకాలు

రియాక్టివ్ మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్, ప్లాస్మా-అసిస్టెడ్ MBE (PA-MBE), పల్సెడ్ లేజర్ డిపాజిషన్ (PLD), పల్సెడ్ స్పుట్టరింగ్ డిపాజిషన్ (PSD) మరియు లేజర్-సహాయక MBE (LMBE) తో సహా.

సాంకేతిక లక్షణాలు

ఈ సాంకేతికతలు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిచర్య మూలాన్ని అయనీకరణం చేయడానికి బాహ్య క్షేత్ర కలయికను ఉపయోగించడం ద్వారా శక్తిని అందిస్తాయి, తద్వారా దాని పగుళ్లు ఉష్ణోగ్రత తగ్గించడం మరియు GAN- ఆధారిత పదార్థాల యొక్క తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదలను సాధించడం. ఉదాహరణకు, రియాక్టివ్ మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ టెక్నాలజీ ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క గతి శక్తిని పెంచడానికి మరియు లక్ష్య స్పుటరింగ్‌ను పెంచడానికి N2 మరియు AR తో ఘర్షణ యొక్క సంభావ్యతను పెంచడానికి స్పుటరింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పరిచయం చేస్తుంది. అదే సమయంలో, ఇది లక్ష్యం పైన అధిక-సాంద్రత కలిగిన ప్లాస్మాను కూడా పరిమితం చేస్తుంది మరియు ఉపరితలంపై అయాన్ల బాంబు దాడులను తగ్గిస్తుంది.

సవాళ్లు

ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల అభివృద్ధి తక్కువ-ధర మరియు సౌకర్యవంతమైన ఆప్టోఎలెక్ట్రానిక్ పరికరాలను సిద్ధం చేయడం సాధ్యమైనప్పటికీ, వారు వృద్ధి నాణ్యత, పరికరాల సంక్లిష్టత మరియు వ్యయం పరంగా సవాళ్లను కూడా ఎదుర్కొంటారు. ఉదాహరణకు, పివిడి టెక్నాలజీకి సాధారణంగా అధిక వాక్యూమ్ డిగ్రీ అవసరం, ఇది ప్రీ-రియాక్షన్‌ను సమర్థవంతంగా అణచివేయగలదు మరియు అధిక వాక్యూమ్ (రీడ్, లాంగ్ముయిర్ ప్రోబ్, మొదలైనవి) కింద పనిచేసే కొన్ని ఇన్-సిటు పర్యవేక్షణ పరికరాలను ప్రవేశపెట్టగలదు, అయితే ఇది పెద్ద-ఏరియా ఏకరీతి నిక్షేపణ యొక్క కష్టాన్ని పెంచుతుంది మరియు అధిక వాక్యూమ్ యొక్క ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ వ్యయం అధికంగా ఉంటుంది.

5. సివిడి సూత్రం ఆధారంగా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీ

సాంకేతిక రకాలు

రిమోట్ ప్లాస్మా సివిడి (ఆర్‌పిసివిడి), మైగ్రేషన్ మెరుగైన ఆఫ్టర్ గ్లో సివిడి (ఎంఇఎ-సివిడి), రిమోట్ ప్లాస్మా మెరుగైన MOCVD (RPEMOCVD), కార్యాచరణ మెరుగైన MOCVD (REMOCVD), ఎలక్ట్రాన్ సైక్లోట్రాన్ రెసొనెన్స్ ప్లాస్మా MOCVD (ECR-PEMOCVD (ICP-MOCVD).

సాంకేతిక ప్రయోజనాలు

ఈ సాంకేతికతలు వేర్వేరు ప్లాస్మా మూలాలు మరియు ప్రతిచర్య యంత్రాంగాలను ఉపయోగించడం ద్వారా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద GAN మరియు INN వంటి III- నైట్రైడ్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాల పెరుగుదలను సాధిస్తాయి, ఇది పెద్ద-ప్రాంత ఏకరీతి నిక్షేపణ మరియు ఖర్చు తగ్గింపుకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, రిమోట్ ప్లాస్మా సివిడి (ఆర్‌పిసివిడి) టెక్నాలజీ ఒక ECR మూలాన్ని ప్లాస్మా జనరేటర్‌గా ఉపయోగిస్తుంది, ఇది తక్కువ-పీడన ప్లాస్మా జనరేటర్, ఇది అధిక-సాంద్రత గల ప్లాస్మాను ఉత్పత్తి చేయగలదు. అదే సమయంలో, ప్లాస్మా లుమినిసెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (OES) సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ద్వారా, N2+ తో సంబంధం ఉన్న 391 NM స్పెక్ట్రం ఉపరితలం పైన దాదాపుగా గుర్తించబడదు, తద్వారా అధిక-శక్తి అయాన్ల ద్వారా నమూనా ఉపరితలం యొక్క బాంబు దాడులను తగ్గిస్తుంది.

క్రిస్టల్ నాణ్యతను మెరుగుపరచండి

అధిక-శక్తి చార్జ్డ్ కణాలను సమర్థవంతంగా ఫిల్టర్ చేయడం ద్వారా ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క క్రిస్టల్ నాణ్యత మెరుగుపడుతుంది. ఉదాహరణకు, MEA-CVD టెక్నాలజీ RPCVD యొక్క ECR ప్లాస్మా మూలాన్ని భర్తీ చేయడానికి HCP మూలాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది అధిక-సాంద్రత కలిగిన ప్లాస్మాను ఉత్పత్తి చేయడానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. హెచ్‌సిపి మూలం యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే, క్వార్ట్జ్ విద్యుద్వాహక విండో వల్ల ఆక్సిజన్ కాలుష్యం లేదు, మరియు ఇది కెపాసిటివ్ కలపడం (సిసిపి) ప్లాస్మా మూలం కంటే ఎక్కువ ప్లాస్మా సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది.

6. సారాంశం మరియు దృక్పథం

తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ యొక్క ప్రస్తుత స్థితి

సాహిత్య పరిశోధన మరియు విశ్లేషణ ద్వారా, సాంకేతిక లక్షణాలు, పరికరాల నిర్మాణం, పని పరిస్థితులు మరియు ప్రయోగాత్మక ఫలితాలతో సహా తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ యొక్క ప్రస్తుత స్థితి వివరించబడింది. ఈ సాంకేతికతలు బాహ్య క్షేత్ర కలపడం ద్వారా శక్తిని అందిస్తాయి, పెరుగుదల ఉష్ణోగ్రతను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తాయి, నిరాకార ఉపరితలాల లక్షణాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు తక్కువ-ధర మరియు సౌకర్యవంతమైన (OPTO) ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను తయారుచేసే అవకాశాన్ని అందిస్తాయి.

భవిష్యత్ పరిశోధన దిశలు

తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ విస్తృత అనువర్తన అవకాశాలను కలిగి ఉంది, కానీ ఇది ఇప్పటికీ అన్వేషణాత్మక దశలో ఉంది. ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాల్లో సమస్యలను పరిష్కరించడానికి పరికరాలు మరియు ప్రక్రియ అంశాల నుండి లోతైన పరిశోధన అవసరం. ఉదాహరణకు, ప్లాస్మాలో అయాన్ ఫిల్టరింగ్ సమస్యను పరిగణనలోకి తీసుకునేటప్పుడు అధిక సాంద్రత కలిగిన ప్లాస్మాను ఎలా పొందాలో మరింత అధ్యయనం చేయడం అవసరం; తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కుహరంలో ప్రీ-ప్రతిచర్యను సమర్థవంతంగా అణిచివేసేందుకు గ్యాస్ సజాతీయీకరణ పరికరం యొక్క నిర్మాణాన్ని ఎలా రూపొందించాలి; ఒక నిర్దిష్ట కుహరం పీడనం వద్ద ప్లాస్మాను ప్రభావితం చేసే స్పార్కింగ్ లేదా విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలను నివారించడానికి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ఎపిటాక్సియల్ పరికరాల హీటర్‌ను ఎలా రూపొందించాలి.

ఆశించిన సహకారం

ఈ క్షేత్రం సంభావ్య అభివృద్ధి దిశగా మారుతుందని మరియు తరువాతి తరం ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల అభివృద్ధికి ముఖ్యమైన రచనలు చేస్తుందని భావిస్తున్నారు. పరిశోధకుల యొక్క గొప్ప శ్రద్ధ మరియు శక్తివంతమైన ప్రమోషన్‌తో, ఈ రంగం భవిష్యత్తులో సంభావ్య అభివృద్ధి దిశగా పెరుగుతుంది మరియు తరువాతి తరం (ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్) పరికరాల అభివృద్ధికి ముఖ్యమైన కృషి చేస్తుంది.