[01578855]一种用于MOCVD设备的喷淋头

1、课题来源与背景 ①课题来源：自选 ②背景：金属有机物化学沉积（MOCVD）技术是生长高质量化合物半导体薄膜材料的重要技术手段,在制备薄层异质结、超晶格和量子阱等结构具有显著的优越性,已经成为III-V族和II-VI族化合物半导体及其多元固溶体材料的核心生长技术,尤其在制备氮化镓基发光二极管和激光器等方面获得巨大成功。对于理想的MOCVD设备的反应腔设计不单需要通过提高反应腔容量和设备利用率（减少清洗维护时间等）来提高生产量;还要考虑提高外延生长均匀性和可重复性来提高成品率;降低气体用量,提高金属有机气体的利用率来降低运行成本。目前,主流的MOCVD反应腔各有优缺点,并不能同时满足以上的需求,在提高金属有机气体利用率和减少反应腔侧壁沉积等方面都有较大的改进空间。 2、技术简介与应用情况 本发明的目的在于提供一种用于MOCVD设备的喷淋头,该喷淋头可大幅提升金属有机气体的利用率,基本消除反应腔侧壁的反应物沉积,同时获得良好的外延生长均匀性。 本发明公开了一种用于MOCVD设备的喷淋头,包括多个互相隔离的进气室、相应的进气管道以及位于喷淋头中心的尾气导管。由于喷淋头同时具有进气导管和尾气导管,反应气体经喷淋头的进气导管从上向下喷入反应腔,最终经喷淋头中心的尾气导管从下向上抽出,反应腔内气体沿径向从外侧向中心流动,可大幅减少反应物沿程损耗的不利影响,有利于获得良好的外延生长均匀性。多个相互隔离的进气腔可选择性地输运第一、第二或者第三反应气体,通过选择进气腔合适的排列组合可以大幅提升金属有机气体的利用率,基本消除反应腔的侧壁的反应物沉积。 本发明技术已应用于硅衬底氮化物半导体专用MOCVD装备,其在生长高铟组分铟镓氮材料方面优势突出,该装备及其工艺技术达到国际领先水平。该装备十分适合生长高光效高铟组分的氮化镓基黄、绿光LED,促使黄、绿光LED性能领先国际,实现我国半导体照明技术的快速发展,为高质量无荧光粉LED照明和高速可见光通信等领域的发展在装备源头提供关键支撑,具有较好的产业化前景及可持续研发价值。