A gallium-arzenid anyag előkészítési folyamat
1950 óta számos gallium-arzenid egykristály növekedés módszert fejlesztettek ki. Jelenlegi mainstream ipari növekedés folyamatok közé tartozik a folyadék lezárt egyenes-rajz (LEC), a vízszintes Brijman módszer (HB), a függőleges Brijman módszer (VB) és a Függőleges színátmenet szilárdító (VGF).
1. a lezárt Czochralski (LEC) folyadék
A LEC módszer a fő folyamat a növekvő nem adalékolt a Semi-szigetelő gallium-arzenid (SI GaAs) kristály. Jelenleg több mint 80 %-a Semi-szigetelő gallium-arzenid egykristályok (monokristályok) a piacon termesztik a LEC módszerrel. A LEC módszer használ egy grafit melegítő és PBN tégelybe és használ B2O3 folyékony tömítő anyag, gallium-arzenid kristály növekedés 2 MPa argon környezetben elvégzésére. A LEC folyamat fő előnye, hogy nagy megbízhatóságot és könnyen termeszthető, hosszú-és átmérő egykristályok (monokristályok). A crystal szén-dioxid-tartalom ellenőrizhető és a kristályok a Semi-szigetelő tulajdonságai jók. A fő hátránya van: a kémiai adag nehezen ellenőrizhető, a hőmérséklet-gradiens a termikus mező nagy (100 ~ 150 K/cm), és a kristály diszlokáció sűrűségét fel és egyenetlen. Japán Hitachi kábel Co., Ltd. először létre egy 6-lassan mászik LEC GaAs egykristály gyártósor 1998-ban. A cég a világ legnagyobb GaAs egykristály kemence telepített abban az időben, átmérője 400mm, etetés kapacitása 50 kg, és egy 6-lassan mászik egyetlen növekedés. A crystal hossza eléri a 350 mm. 2000-ben Freiberger számolt be a 8-lassan mászik gallium-arzenid kristály fejlesztette ki a világ első LEC folyamat.
2. horizontális Bridgman (HB)
A HB módszer volt a fő folyamat tömeggyártás félvezető (alacsony ellenállású) gallium-arzenid egykristály (SC GaAs), kvarc csónakok és kvarc csövek segítségével növekszik, normál nyomáson és magas szavahihetőség és stabilitás. A HB módszer előnye, hogy az arzén pára is használható, hogy pontosan szabályozzák a test sztöchiometriai aránya, és a hőmérséklet-gradiens kis diszlokációk csökkentése céljának eléréséhez. HB-gallium-arzenid egykristály diszlokáció sűrűsége, több mint egy nagyságrenddel kisebb, mint a LEC gallium-arzenid kristály. A fő hátránya, hogy férfi nő nem adalékolt a Semi-szigetelő gallium-arzenid egykristályok (monokristályok), és a crystal felület termesztett D vezetéknév, aminek hatására egy nagy anyag keletkezik feldolgozásra ostya. Egy időben nehéz nő nagy átmérőjű kristályok kvarc hajók magas hőmérsékleten terhelhetőség miatt. Jelenleg a tömegtermelés a HB folyamat főleg abban az esetben, 2-es és a 3 lassan mászik kristályok, és a bejelentett maximális gallium-arzenid, gallium-arzenid 4 hüvelyk. Jelenleg nincsen sok vállalat használja a HB folyamat, gallium-arzenid anyagok előállításához. A VB és a VGF folyamatok érettsége a HB folyamat fokozatosan váltotta fel.
(3) függőleges Bridgman (VB)
A VB-módszer egy kristály növekedési folyamat, hogy az 1980-as évek végén alakult. A szintetizált gallium-arzenid, polycrystal, a vetőmag és a B2O3 kristályok PBN tégelybe csomagolt és lezárt üvegben Szűrőjük kvarc. A kemence test függőlegesen helyezték el. A vezetéket melegíti a fűtőszál, és a kvarc üveg függőlegesen elhelyezett közepén a kemence test. Magas hőmérsékleten a gallium-arzenid polycrystal megolvad, és a vetőmag-kristály majd olvasztott, és majd a kvarc henger és a tégelyt mozgatják lefelé a támogatás rúd manőverezési mechanizmuson keresztül. Egy bizonyos hőmérséklet gradiens alapján a kristály lassan nő a vetőmag kristály végétől. A VB-módszer egy kis ellenállású gallium-arzenid kristály, vagy egy nagy ellenálló Semi-szigetelő gallium-arzenid kristály nőhet. A kristály átlagos EPD alatt 5000/cm-2 van.
4. Függőleges színátmenet szilárdító (függőleges színátmenet fázik, VGF-ként hivatkoznak)
A VGF-folyamat és a VB-folyamat elv és alkalmazása területén alapvetően hasonlóak. A legnagyobb különbség az, hogy a VGF-metódus törli a kristály eső szállítási mechanizmus, és a forgó mechanizmus. A számítógép pontosan szabályozza a termikus mező lassan lehűl, és a növekedés felület mozog felfelé az alsó végén a melt befejezéséhez a crystal növekedés. Ez a folyamat teszi a crystal növekedés felület sokkal stabilabb, a mechanikus átviteli mechanizmus a vámhatárok, és alkalmas a növekvő rendkívül alacsony diszlokáció GaAs kristály. A VB és a VGF folyamatok hátránya, hogy a kristály növekedés nem figyelhető meg, és megítélni a crystal növekedés során, és a kristály növekedési időszak hosszú. Jelenleg a nemzetközi kereskedelmi szinten volt képes-hoz tömeg termel 6-os VB/VGF gallium-arzenid kristályok. 2002-ben Freiberger számolt be a világ első 8-lassan mászik gallium-arzenid egykristály VGF folyamat által kifejlesztett.