MOCVD外延生長(zhǎng)過(guò)程中,需要對(duì)生長(zhǎng)的各種參數(shù)和設(shè)備狀況進(jìn)行原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制, P82B715TD以便有效實(shí)現(xiàn)外延生長(zhǎng),避免廢品,提高重現(xiàn)性和設(shè)備效能。目前主要的原位監(jiān)測(cè)裝置有高溫溫度計(jì)、反射率計(jì)、翹曲率計(jì),它們實(shí)現(xiàn)的原位監(jiān)測(cè)功能為:溫度測(cè)量和加熱控制、外延生長(zhǎng)的薄膜厚度和生長(zhǎng)速率測(cè)量、外延片生長(zhǎng)時(shí)的材料應(yīng)力及翹曲測(cè)量。使用光學(xué)原位監(jiān)測(cè)設(shè)備僅需要在反應(yīng)室上提供相應(yīng)的光學(xué)窗口,并且用工藝載氣吹掃以避免沉積。

   在整個(gè)原位測(cè)量與實(shí)時(shí)監(jiān)控中,溫度的測(cè)量與加熱的控制最為關(guān)鍵。溫度測(cè)量最常用的高溫計(jì)為熱電偶和輻射高溫計(jì)。目前在商業(yè)MOcVD設(shè)備中,熱電偶溫度計(jì)只是在德國(guó) 愛思強(qiáng)公司的近耦合噴淋頭設(shè)備中使用,而輻射高溫計(jì)較為普遍,應(yīng)用于德國(guó)愛思強(qiáng)公司 行星衛(wèi)星技術(shù)設(shè)備、美國(guó)維易科設(shè)備、國(guó)產(chǎn)中晟設(shè)備等技術(shù)系統(tǒng)中。

   輻射高溫計(jì)需通過(guò)反應(yīng)室的通光窗口測(cè)量襯底表面溫度,利用發(fā)射率和Planck公式計(jì)算襯底的溫度囫。但是發(fā)射率因生長(zhǎng)材料不同而改變,另外當(dāng)外延層中出現(xiàn)Fabry-Perot光學(xué)干涉時(shí),隨著外延層厚度的增加,輻射高溫計(jì)的讀數(shù)出現(xiàn)振蕩,這些都影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性。為了得到襯底的真實(shí)溫度,傳統(tǒng)的解決方案是為輻射高溫計(jì)置煩瑣的發(fā)射率校正功能系統(tǒng),以此同步消除伴隨材料生長(zhǎng)和厚度變化帶來(lái)的測(cè)量影響。其中特別值得一提的是,隨著測(cè)量理念的更新和技術(shù)深入發(fā)展,不易受外延層生長(zhǎng)厚度變化影響、不需輻射修正的輻射高溫計(jì)己經(jīng)由中晟光電公司研制成功,應(yīng)用于新一代MOCVD設(shè)備。

   反射率計(jì)如今也是MOCVD設(shè)備必不可少的眼睛。在材料的外延生長(zhǎng)過(guò)程中,反射率譜的振幅會(huì)因生長(zhǎng)過(guò)程中外延層表面變粗糙(或變平坦)而逐漸減小(或增大)。通過(guò)分析反射率譜在外延生長(zhǎng)中的這些細(xì)微變化可以優(yōu)化材料生長(zhǎng),特別是緩沖層等LED前期結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)。