典型的MOCVD生長過程示意圖。在MOCVD反應(yīng)室內(nèi),為了使生長的材料穩(wěn)定、 HD64F2166VTE33V可重復(fù)且均勻性好,通常要調(diào)整外延條件(如溫度、壓力、總氣流量、襯底轉(zhuǎn)速等)以在襯底表面形成穩(wěn)定的層流,稱為邊界層。材料的生長包括以下一系列過程:

   (1)質(zhì)量輸運過程:載氣攜帶Mo源和氫化物等反應(yīng)源進入反應(yīng)室,隨著氣體流向加熱的襯底,其溫度逐漸升高,反應(yīng)源通過邊界層向襯底表面擴散。

   (2)反應(yīng)劑在襯底表面的吸附過程:金屬有機化合物與非金屬氫化物或有機化合物之間形成加合物,當(dāng)溫度進一步升高時Mo源和氫化物及加合物逐步熱分解至氣相成核,氣相中的反應(yīng)物擴散至襯底表面后首先吸附到表面。

   (3)表面反應(yīng)過程:吸附的反應(yīng)物會在表面遷移并繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)。

   (4)反應(yīng)生成的Ⅲ-V族化合物在襯底表面鍵合“嫁接”,最終并入晶格形成外延層。

   (5)反應(yīng)副產(chǎn)物從襯底表面脫附或分解,擴散出邊界層被載氣帶出反應(yīng)室。此外也有部分氣相反應(yīng)物被氣流直接帶出反應(yīng)室。

   事實上,在反應(yīng)室內(nèi)涉及到多組分和多相,因此實際生長過程中的化學(xué)反應(yīng)、變化和生長演化過程比上述描述的要復(fù)雜得多。