第2章 MOVPE生成系统
2.1 MOVPE气体输运分系统
气体输运分系统的功能是向反应室内输运各种反应剂,并**控制其计量、送入的时间和顺序以及流过反应室的总气体流速等,以便生长特定成分与结构的外延层。气体输运分系统由载气供应子系统、氢化物供应子系统、M0源供应子系统和特殊设计的生长/放空多路组合阀等组成。
2.1.1 载气供应子系统
载气的作用是把反应剂输运到反应室。载气供应子系统包括氢气和氮气钢瓶、压力调节阀、氢气和氮气的提纯器等。氢气易于提纯,并且具有还原性成为*广泛使用的载气。需要注意的是H2遇空气可能形成易燃、易爆的混合气。N2的作用除了和H2一样作为载气外,还利用它的惰性,在装卸衬底、更换源瓶、或维修设备打开系统前,用氮气置换系统中的氢气。
MOVPE生长系统使用的载气需要很高的纯度。氢气提纯普遍使用钯合金扩散纯化器,利用在300~400。C只有氢气能扩散通过钯合金的特点,将氢气中的杂质,诸如02、H20、C0、C02、N2和所有碳氢化合物,都降到<1ppb+。为防止工作中意外断电导致温度降低损坏钯合金膜,一般都配备不间断电源。另一种方法是采用高压氮气为动力的Verituri气体真空发生器抽出钯合金中的氢,并配合氮气吹扫来保护钯合金。纯化氮气(和惰性气体)则采用化学和物理吸附型纯化器,诸如锆基或镍基化学吸收型纯化器。
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