MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition,金屬有機化學氣相沉積)是一種先進的薄膜制備技術,核心作用是在襯底(如藍寶石、硅、碳化硅等)表面精準生長出高質量、多層結構的半導體薄膜,為制造各類光電子和微電子器件提供關鍵材料基礎。
其具體作用可通過應用場景進一步明確,核心是解決 “精準控制薄膜成分、結構和性能” 的問題,具體包括:
生長高質量半導體外延層:能在襯底上生長原子級均勻的薄膜,且可精確控制薄膜的厚度(從納米級到微米級)、組分(如調整 InGaN 中 In 的比例)和摻雜濃度,這是制造高性能器件的前提。
支撐光電子器件制造:是LED(發光二極管)、激光二極管(LD)、光電探測器等器件的核心制造工藝。例如,LED 芯片中發光的 InGaN/GaN 量子阱結構,需通過 MOCVD 技術精準生長,以實現不同波長(紅、綠、藍)的發光。
助力微電子與功率器件生產:用于制造射頻芯片(如 5G 通信中的 GaAs/GaN 器件)、功率半導體(如 GaN 基 HEMT、SiC 基器件) ,這些器件對薄膜的結晶質量和電學性能要求極高,MOCVD 可滿足其低缺陷、高均勻性的需求。
實現多層異質結構生長:能在同一襯底上依次生長不同成分、不同晶格常數的半導體層(即 “異質結”),例如在 GaN 層上生長 AlGaN 層,形成器件所需的勢壘區,這是提升器件性能(如高擊穿電壓、高電子遷移率)的關鍵。