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特種氣體在LED中的應(yīng)用


特種氣體在LED中的應(yīng)用

一、概述

特種氣體是光電子、微電子等領(lǐng)域，特別是超大規(guī)模集成電路、
液晶顯示器件、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體發(fā)光器件和半
導(dǎo)體材料制造過(guò)程不可缺少的基硅性支撐源材料。它的純度和
潔凈度直接影響到光電子、微電子元器件的質(zhì)量、集成度、特
定技術(shù)指標(biāo)和成品率，并從根本上制約著電路和器件的精確性
和準(zhǔn)確性。

半導(dǎo)體照明是正處于方興未艾的產(chǎn)業(yè)，隨著化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)
的擴(kuò)展，特種氣體的需求呈現(xiàn)更大的增長(zhǎng)，外延生長(zhǎng)需要大量
的超純?cè)春瓦^(guò)程氣體。目前臺(tái)灣和日本的化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)上
占有率較高，近年來(lái)， 中國(guó)、韓國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，北美、
歐洲的占有率也有所增長(zhǎng)。



應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)中的特種氣體因?yàn)榉N類(lèi)繁多、品質(zhì)要求嚴(yán)格，
生產(chǎn)、充裝、運(yùn)送、儲(chǔ)存都有技術(shù)及安全的要求，再加上經(jīng)濟(jì)
規(guī)模等因素，需要多方面的積累，才能實(shí)現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)，因此
目前國(guó)內(nèi)呈現(xiàn)現(xiàn)市場(chǎng)大、供應(yīng)能力小的局面。


二、應(yīng)用于LED產(chǎn)業(yè)的特種氣體

半導(dǎo)體工業(yè)用氣體品種多、質(zhì)量要求高、用量少，大部分是有
毒或腐蝕性氣體。品種高達(dá)百余種。半導(dǎo)體工業(yè)特種氣體應(yīng)用
分類(lèi)，主要包括：

2、應(yīng)用于LED產(chǎn)業(yè)的特種氣體

半導(dǎo)體工業(yè)用氣體品種多、質(zhì)量要求高、用量少，大部分是有
毒或腐蝕性氣體。品種高達(dá)百余種。半導(dǎo)體工業(yè)特種氣體按照
應(yīng)用分類(lèi)，主要包括：  

1、硅族氣體：含硅基的硅烷類(lèi)，如硅烷、二氯二氫硅、乙硅
烷等

2、摻雜氣體：含硼、磷、砷等三族及五族原子之氣體，如三
氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等。  

3、蝕刻清洗氣體：以含鹵化物及鹵碳化合物為主，如氯氣、
三氟化氮、溴化氫、四氟化碳、六氟乙烷等。  

4、反應(yīng)氣體：以碳系及氮系氧化物為主，如二氧化碳、氨、
氧化亞氮等。  

5、金屬氣相沉積氣體：含鹵化金屬及有機(jī)烷類(lèi)金屬，如六
氟化鎢、三甲基鎵等。

在LED產(chǎn)業(yè)鏈中，外延技術(shù)、設(shè)備和材料是外延片制造技術(shù)
的關(guān)鍵。當(dāng)前MOCVD工藝已成為制造絕大多數(shù)光電子材料
的基本技術(shù)。外延技術(shù)需要的超純特種氣體包括高純砷烷、
高純磷烷、高純氨氣，砷化鎵生產(chǎn)中應(yīng)用硅烷N型摻雜，而
氯化氫和氯氣常常用做蝕刻氣，氬、氫、氮?jiǎng)t是必須的載氣。
同時(shí)外延生長(zhǎng)需要的有機(jī)源主要是三甲基鎵，三甲基銦，三
甲基鋁，二乙基鋅，二甲基鋅，二茂鎂等�，F(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展
對(duì)這些產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。

在半導(dǎo)體化合物生產(chǎn)過(guò)程中，除了純特種所之外，還需要部
分混合氣體，主要包括SiH4/H2.SiH4/N2作為成膜源用量盡
管不大，但是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求極高，配制混合氣體的露點(diǎn)達(dá)
到-95℃以下，只有這樣才可以保證外延片生長(zhǎng)的成品率。    

化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)展，帶動(dòng)原材料市場(chǎng)的迅速提升，包
括晶圓、襯底、蝕刻劑、過(guò)程氣體、有機(jī)金屬化合物、測(cè)試
和包裝材料等的需求每年以大約21%的比例遞增，而過(guò)程氣
體（砷烷、磷烷、氨氣、氬、氫、氮、氯化氫、氯氣等）占
整體原料的消耗8%。


紐瑞德氣體知識(shí)展示圖2


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