AIXTRON和VEECO的MOCVD型号及产能总结ppt课件

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光伏制造工艺及设备介绍MOCVD

光伏制造工艺及设备介绍MOCVD
目前,MOCVD技术广泛应用于硅基、铜基 等太阳能电池的制备,具有广阔的市场前景 。
MOCVD技术的特点和优势
特点
MOCVD技术具有沉积温度低、薄膜 质量好、组分和厚度可调等优点。
优势
通过MOCVD技术制备的太阳能电池 具有高光电转换效率、低制造成本等 优势,有助于推动光伏产业的发展。
02
光伏制造工艺中的MOCVD技术
03
04
定期检查设备外观和紧固件是 否完好;
定期清洗反应室和管道,保持 设备内部的清洁;
定期校准气体流量控制器和温 度传感器等关键部件;
定期进行设备全面维护和保养 ,确保设备的稳定性和可靠性

04
MOCVD技术在光伏制造中的挑战和
解决方案
MOCVD技术在光伏制造中面临的挑战
设备成本高
MOCVD设备价格昂贵, 对于中小型企业而言,投 资门槛较高。
原理
在MOCVD过程中,金属有机化合物 和其它反应气体在高温下反应,生成 所需的化合物或单晶薄膜。
MOCVD技术的历史和发展
起源
MOCVD技术起源于20世纪60年代,最初用 于制备LED材料。
发展
随着科技的不断进步,MOCVD技术逐渐应用于光 伏制造领域,成为制备高效太阳能电池的重要手段 。
当前应用
MOCVD技术在光伏制造中的应用
用于制造高效太阳能电池
制造高效背反射器
MOCVD技术可以生长高质量的薄膜 材料,用于制造高效的多结太阳能电 池,如GaAs太阳能电池。
MOCVD技术可以生长高反射率的薄 膜,用于制造高效背反射器,提高太 阳能电池的吸光效率。
实现大面积生产
MOCVD技术可以覆盖大面积的衬底, 实现大面积太阳能电池的制造,降低 生产成本。

MOCVD知识大全

MOCVD知识大全
原理
MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素 的氢化物等作为晶体生长源材料,以热分解反应方式在衬底上 进行气相外延,生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它 们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体 生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢) 反应室中进行,衬底温度为500-1200℃,用射频感应加热石墨基 座(衬底基片在石墨基座上方),H2通过温度可控的液体源鼓泡携 带金属有机物到生长区。
5、技术成熟后,LED下游封装和器件生产 属于劳动密集型,大陆具备发展的劳动力 成本优势。
End!
Gas dosing unit for MO source MO bubbler
Hydride run line Hydride vent line
MO2 run line MO2 vent line
MO vacuum (for changing the MO
bubbler
Reactor purges
三、奥运后展望我国半导体照 明产业
• 1.奥运应用LED总体情况
此次奥运开创了奥运历史上大规模使 用LED照明技术的先河。据不完全统计, 北京奥运会36个比赛场馆中(不包括奥运 村、奥运公园等其他公共照明设施市场) 使用LED产品的总值已接近5亿元人民币, 采用的LED产品包括:景观照明、数字化 交通信息显示、疏导标识、太阳能LED、 室外全彩显示屏、应急照明灯……
二、中国LED产业概况
1.产业规模
• 从事LED产业的人数达5万多人,研究机 构20多家,企业4000多家,其中上游企业 50余家,封装企业1000余家,下游应用企 业3000余家。
• 在“国家半导体照明工程”的推动下,形 成了上海、大连、南昌、厦门和深圳等国 家半导体照明工程产业化基地。长三角、 珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国 LED产业发展的聚集地。

《MOCVD精讲》PPT课件

《MOCVD精讲》PPT课件
从气相中析出的固体的形态主要有下列几种:在 固体表面上生成薄膜、晶须和晶粒,在气体中生 成粒子。
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CVD技术的基本要求
为适应CVD技术的需要,选择原料、产物及反 应类型等通常应满足以下几点基本要求:
(1)反应剂在室温或不太高的温度下最好是气态 或有较高的蒸气压而易于挥发成蒸汽的液态或 固态物质,且有很高的纯度;
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物体因自身温度而具有向外发射能量的本领,这种热传 递的方式叫做热辐射。热辐射能不依靠媒介把热量直接 从一个系统传到另一个系统。但严格的讲起来,这种方 式基本上是辐射与传导一并使用的方法,如下图。辐射 热源先以辐射的方式将晶座加热,然后再由热的传导, 将热能传给置于晶座上的基片,以便进行CVD的化学反 应。下式是辐射能的传导方程式。
CVD技术
低压CVD(LPCVD) 常压CVD(APCVD) 亚常压CVD(SACVD) 超高真空CVD(UHCVD) 等离子体增强CVD(PECVD) 高密度等离子体CVD(HDPCVD) 快热CVD(RTCVD) 金属有机物CVD(MOCVD)
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金属有机气相淀积(MOCVD)
金属有机化学气相沉积(MOCVD)是从早已 熟知的化学气相沉积(CVD)发展起来的一种 新的表面技术。是一种利用低温下易分解和挥 发的金属有机化合物作为源物质进行化学气相 沉积的方法,主要利用化合物半导体气相生长 方面。
前者是当流体因内部的“压力梯度”而形成的流动所产生的 ;后者则是来自流体因温度或浓度所产生的密度差所导 致的。
单位面积的能量对流=Ecov=hc(Ts1- Ts2)
其中:hc即为“对流热传系数”
精选课件
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(2)动量传递
下图显示两种常见的流体流动的形式。其中流速与流向 均平顺者称为“层流”;而另一种于流动过程中产生扰 动等不均匀现象的流动形式,则称为“湍流”。

AIXTRON和VEECO的MOCVD型号及产能总结

AIXTRON和VEECO的MOCVD型号及产能总结

(2007年推出,目前
的主打机型,)
K465
2"片 45片一炉
E475 K475
MaxBright MHP MaxBright M
典型应用
GaN MOCVD 系统
月产能(
24hr/day)
GaN MOCVD 系统 GaN MOCVD 系统
As/P MOCVD 系统 As/P MOCVD 系统
多反应腔系统 多反应腔系统
特点
HB-LED单反应腔MOCVD 设备的高性能版 与K465i相比片內波长均 匀 性 提 高 20% 而 使 用 成 本更低。 最高的生产效率,并在 同类产品中具有最高的 良品率
GaN 基蓝光、绿光 LED 和蓝光激光器生产领域 ,具有业界最高的 MOCVD 产能
HB-LED、聚光太阳能电 池、激光二极管
42x2" 56x2"
近耦合喷淋头
CRIUS
31x2"
CRIUS II
55x2"
CRIUS II-L 69x2"
1200°-1300°C 氮 化 镓 (GaN) 基 材料
1200°-1300°C 氮 化 镓 (GaN) 基 材料
1200°-1300°C 氮 化 镓 (GaN) 基 3500-4000片 材料
1200°-1300° 1200°-1300° 1200°-1300°
氮 化 镓 (GaN) 基 材料
氮 化 镓 (GaN) 基 4200-4700片 材料
氮 化 镓 (GaN) 基 材料
美国维易科精密仪器(VeecoInstruments)公司
型号一览
K465i HP
容量
K465i
2"片 45片一炉

一文看懂MOCVD

一文看懂MOCVD

一文看懂MOCVD据麦姆斯咨询报道,美国专利商标局(USPTO)本周二授予了苹果公司(Apple)一项有关压力传感器的专利,未来苹果可能使用Face ID的VCSEL(垂直腔面发射激光器)技术,改进未来iPhone的3D Touch功能。

两年前,苹果手机曾发布3D人脸识别功能,将VCSEL技术带入了公众视野。

这是继2017年后,第二次苹果将VCSEL技术推向台前。

MOCVD是VCSEL的关键过去,VCSEL主要作为一种低成本运动跟踪和数据传输的光源技术用于计算机鼠标、激光打印机和光纤通信。

1996年,VCSEL首次被应用了到光通信中,尤其在短距离光通信领域,850 nm VCSEL成为了理想的光源之一。

而后,3D人脸识别出现,为940 nm VCSEL的发展提供了契机。

至此,由以光通信为主的850 nm慢慢转向以应用于消费级设备为主的940 nm。

除此之外,人们还发现在AR、VR、汽车智能辅助驾驶和人工智能等应用场景下,VCSEL也有极其优越的表现。

其中,具有更高功率要求的激光雷达等汽车应用,需要使用更大的VCSEL阵列。

但是,VCSEL的制造工艺非常复杂,尤其依赖于MOCVD(金属有机物气相沉积)工艺。

Veeco产品营销总监Mark McKee认为:“发展VCSEL技术,需要采购更多的金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统,以保证制造产能加速跟上激光雷达系统的需求。

现在的问题是如何实现最高的性能和最高的产率以满足市场需求。

而这需要基于业界领先的MOCVD技术。

”可见,MOCVD技术对于VCSEL发展的重要性。

那么,MOCVD 是什么?什么是MOCVD?MOCVD是1968年由美国洛克威公司的manasevit等人提出制备化台物单晶薄膜的一项新技术,到80年代初得以实用化。

从定义上来看,MOCVD是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。

在金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术中,反应气体在升高的温度下在反应器中结合以引起化学相互作用,将材料沉积在基板上。

Aixtron与Veeco的对比

Aixtron与Veeco的对比


谢谢观赏
一、AIXTRON • 1、AIXTRON采用了低速旋转加自转,所以明显改善了同一炉内 within-wafer的均匀性,如果是生长DFB、VCSEL等外延结构相互关 系紧密的器件,AIXTRON就比较适合。 • 2、AIXTRON每次需要打开炉体,run-run的均匀性掌握就很关键,而 且每次托盘的更换之间只有20次左右的生长,且各种条件均变化,需 要每一炉均有一定的调整。这就是技术难点所在,但也正是每一次的 调整使我们有了掌握工艺的主动权,所以可以生长更精密的结构。 • 3、AIXTRON需要不断地维护,每次更换托盘需要工艺调整,同时还 经常会出现自转速度变化甚至停转,这需要注意。
VEECO大中华区经理王克扬自豪地向GLII表示,K465i确实有不俗的表现力 ,以K家族平台为基础,使用新材质的加热器,延长使用寿命,并简化气体控 制系统,提升机台稳定度,例行维护后在很短的时间内即可继续生产动作, 增加生产效率。或许正是这一款机型超出以往优异的性能,让VEECO能在中 国市场快速脱颖而出。 士兰明芯总经理江忠永认同VEECO的K465i:“业界对这台机器有良好的评 价,优秀的系统设计和卓越的性能。我们相信VEECO的MOCVD是LED量产 的又一个明智的选择。与VEECO合作,我们希望稳步提升产量。” 真明丽控股有限公司生产总监叶国光表示,选VEECO的K465i,是因为看中 其在实际操作中的高产能,同时VEECO最近提升了其均匀性和可重复性。 王克扬还表示,K465i操作工艺简单,而Aixtron的设备是跑一炉就要清洗, 我们的是跑五炉才需要开锅,同样片机的产能就相差很大,K465i跑3.2 - 3.5 炉的话,Aixtron机台大概只跑了两炉,所以产能就超过很多。
三、其他 • 1、在此,我不想比较2家的服务态度,其实服务态度的问题只有 国内才发生,在国外不多见。这不应该成为选购设备的前提。

【转】VEECO、Aixtron明争暗斗发力亚洲市场

VEECO、Aixtron明争暗斗发力亚洲市场我们先来看下两家MOCVD设备巨头刚出炉的三季度报:VEECO Instruments 2010年前三季度的营收达6.33亿美元,与2009年同期相比增长270%,其中MOCVD业务营收占87%;Aixtron 2010年前三季度的营收达5.59亿欧元,较去年同期增长202%。

正是去年2季度开始的全球LED外延领域的“军备竞赛”让这两家分别位于美国和德国的企业在2010年赚得是盆满钵满。

■ 2009-2011年两大厂商MOCVD产能数据来源:GLII市场调研数据汇总新一代设备角逐市场份额2008年VEECO的全球市场占有率只有20%,然而2009年超乎预期的设备需求使得原本有些随遇而安、独守自己一亩三分地的VEECO意识到MOCVD市场巨大的需求规模,于是一场抢单大战一触即发。

说起市场占有率的争夺无外乎价格、出货量和新产品。

显然在价格和出货量上两家公司达成了某种共识,于是产品技术的较量率先上演,今年初两家公司不约而同推出自己的最新旗舰产品。

VEECO推出的TurboDisc® K465i™,很快获得业内的认可并实现量产。

VEECO大中华区经理王克扬自豪地向GLII表示,K465i确实有不俗的表现力,以K家族平台为基础,使用新材质的加热器,延长使用寿命,并简化气体控制系统,提升机台稳定度,例行维护后在很短的时间内即可继续生产动作,增加生产效率。

或许正是这一款机型超出以往优异的性能,让VEECO能在中国市场快速脱颖而出。

士兰明芯总经理江忠永认同VEECO的K465i:“业界对这台机器有良好的评价,优秀的系统设计和卓越的性能。

我们相信VEECO的MOCVD是LED量产的又一个明智的选择。

与VEECO合作,我们希望稳步提升产量。

”■ VEECO用于量产HB-LED的新型TurboDisc K465i GaN MOCVD设备真明丽控股有限公司生产总监叶国光表示,选VEECO的K465i,是因为看中其在实际操作中的高产能,同时VEECO最近提升了其均匀性和可重复性。

MOCVD学习一PPT演示课件

综上所述,GaN基材料和器件已有广泛而重要的应 用。因此,GaN基材料和器件的研究对发展国民经济, 促进科技进步,具有重要的意义。
•4
GaN材料的特性(一) 与传统第一、二代半导体材料的性质差异
1. GaN基材料热导率接近于Si,相比GaAs材料高的多。 2. GaN基材料熔点相比传统半导体材料高很多,此外 GaN基材料具有十分良好的抗腐蚀性能和很高的硬度, 这使得它能适应在高温等恶劣环境下工作。 3. GaN具有很高的电子饱和漂移速度,因此可制作高 频、高速器件。 4. GaN击穿电场比其它半导体材料高,可在更高的偏 置电压下工作,能满足高功率的工作要求。 5. 含In的GaN基材料具有独特的发光特性。
6
究中,目前没
αc=3.17×10- αc=4.2×10-6 有高质量的材
6
料和较准确的
参数。
GaN和AlN有接近的晶格匹配和热膨胀系数,因此采用AlN衬底,
将得到更低缺陷密度的GaN外延。因目前大尺寸高质量的AlN材
料无法制备,因此在做GaN材料时会在衬底上先氮化一薄层类似
AlN的材料。
•13
GaN体材料的生长(一)
因此,在器件设计时要综合考虑掺杂和生长温度等对 电学性能、材料表面形貌和晶体质量的影响。
•16
InGaN/GaN多量子阱的生长
InGaN/GaN量子阱是LED材料的核心结构,在其生长过程 中,因低温生长有利于In的并入和减少In-N分解,而高温生长能获得 高质量的GaN材料,为此InGaN/GaN多量子阱生长采用高低温法。 InGaN/GaN多量子阱生长过程中生长温度、载气成分、上下气流比、 生长中断、生长速率等工艺条件对In组分的并入及材料特性有着重要 的影响。
纤锌矿结构中也存在非极性面,如m(1-100)、a(11-20)都是 GaN材料的非极性面。不过目前非极性GaN基材料的生长仍在研 究阶段,并未大规模应用于生产。

MOCVD设备迅速发展!


每个外延芯片、生产批次与系统之间的关系,能确保良好的均匀性以及优良率,尤其在芯片厂商扩产时,还能维持相同的优良率与均匀性就显的特别关键。
4、4英寸MOCVD设备将成为主流
现阶段台湾外延厂商在技术上已经具备生产4英寸和6英寸的能力,但是出于成本的考虑,多数台湾厂家还是以2英寸的MOVCD设备为生产主线;大部分欧美与韩国厂商则早已使用4英寸MOVCD设备。
第三,保护设备投资,防止落伍。避免将来由于新的设备出现,造成旧设备的落伍。通过计划与客户充分沟通,新的设备与旧的设备联繫在一起,提升产品的良率。
今年以来由于MOCVD机台供不应求的状况,使得VEECO在这段期间取得了相对有利的市场地位,尤其在中国市场大有斩获。中国地区的成长相较去年成长将近80%。根据了解,由于VEECO开始透过委外代工来增加产能,目前产能规模直追产业龙头AIXTRON,因此明年MOCVD机台供给不足的瓶颈将可望获得解决。
晶电预计明年要再导入30台MOCVD机台,最快在第二季建置完成,届时晶电的MOCVD机台总数将达210-220台。璨圆内部原本也规划明年要扩充30台MOCVD机台,但碍于机台订单太满,第一阶段先确定扩充12台,届时璨圆生产机台数将达45台。泰谷也决定明年将扩增10台MOCVD机台,使MOCVD机台总数达到37台。
② 美国VEECO公司
美国维易科精密仪器有限公司占20%以上,其中主打机型45片机K465已经销售超过100台,至今K系列MOCVD产品全球销售超过200台。80%的世界顶尖LED企业已经采用K465型号的MOCVD,截止到目前,VEECO于中国地区大有斩获,累计MOCVD出货已达85台。
目前,国产MOCVD设备的研发还处于“消化、吸收”阶段,而国外主流商用机型已建立严密的专利保护,如AIXTRON的Planetary Reactor反应器、THOMAS SAWN的CCS(Close Coupled Showerhead Reactor)反应器、VEECO的Turbo Disk反应器和日本SANSO公司双/多束气流(TF)反应器均是自己独有的专利技术,国产MOCVD设备产业化面临专利壁垒的考验。

MOCVD-培训总结课件


MOCVD-培训总结
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THANK YOU !
MOCVD-培训总结
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MOCVD-培训总结
7
K465I设备程序分析部分
MOCVD-培训总结
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K465I “Dynamic Shutdown”程序举例分析
1.0 程序开始。
1.1 除了反应室维护程序,终止其他所有程序。
1.2 设定所有的MFC和PC的流量斜率为“1”。
1.3 关闭电源。
A)设定温度斜率为“0”(内,中,外)
6
K465I过热联锁系统
K465I设备过热硬件联锁系统。包括: ① PLC通过监控程序软件,来处理更改电源使能状态,来禁用电源。其优先级最低。 ② PID 控制器硬连线至电源的使能位,如果控制器测量到过热情况,则可取代来自 Nexus/PLC的使能输入。PID控制器持续监视两个PV(直接连接到PID控制器的T/C, 以及通过Ethernet连接接入的 Pyro)。如果两个PV都显示过热,则PID控制器将通 过硬连线的使能位禁用电源。同时,过热状态将通过数字输入传送至PLC,收到信号 后PLC将调整电源状态。 ③ 高温计(Pyro)也硬连线至电源使能位。如果高温计测量到过热状态,电源将被 禁用。同时,过热状态将通过数字输入传送至PLC,收到信号后PLC将调整电源状态。
LL和HUB
发现适当的微粒
从不
开盖,擦拭
MOCVD-培训总结
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K465I 日常维护项目
维护项(蓝光)
状况
频率
动作
冷水机滤芯更换
出水流量不够
约120±20炉/次 (从不更换)
更换滤芯
冷水机循环水更换
约半年 (从不更换)
2桶纯净水更换
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特点
HB-LED单反应腔MOCVD 设备的高性能版 与K465i相比片內波长均 匀性提高20%而使 用成 本更低。 最高的生产效率,并在 同类产品中具有最高的 良品率
GaN 基蓝光、绿光 LED 和蓝光激光器生产领域, 具有业界最高的 MOCVD 产能
HB-LED 、 聚 光 太 阳 能 电 池、激光二极管
42x2" 56x2"
近耦合喷淋头
1200°-1300°C 氮 化 镓 (GaN) 基 材料
1200°-1300°C 氮 化 镓 (GaN) 基 材料
1200°-1300°C 氮 化 镓 (GaN) 基 3500-4000片 材料
CRIUS
31x2"
1200°-1300° 氮 化 镓 (GaN) 基 材料
ROY LED (红色、橙色、黄色发 光二极管) 激光二极管 CPV ( 聚 光 光 伏 ) 太 阳 能电池
3
CRIUS II-XL 外观图
4
TurboDisc K465i
5
VEECO K465i MOCVD系统模组设计图
6
AIX2800G4 HT Reactor 42 x 2“
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AIX 2800G4-R 60× 2“
(2007年推出,目前
的主打机型,)
Байду номын сангаас
K465
2"片 45片一炉
E475 K475
MaxBright MHP MaxBright M
典型应用
GaN MOCVD 系统
GaN MOCVD 系统 GaN MOCVD 系统
As/P MOCVD 系统 As/P MOCVD 系统
多反应腔系统 多反应腔系统
月产能
(24hr/day)
CRIUS II
55x2"
1200°-1300° 氮 化 镓 (GaN) 基 4200-4700片 材料
CRIUS II-L 69x2"
1200°-1300° 氮 化 镓 (GaN) 基 材料
2
美国维易科精密仪器(VeecoInstruments)公司
型号一览
K465i HP
容量
K465i
2"片 45片一炉
AIXTRON和VEECO的MOCVD型号及产 能 总结
GaN基材料
1
德国艾思强(AIXTRON)公司(1999年英国Thomas Swan公司已被其收购)
型号一览
容量
典型温度
典型应用
月产能(24hr/day)单价
行星式反应器
G3
24x2"
G4 HT
(AIX2800G4 HT 2007年推出) G5 HT
8
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