Epitaxie Arsenide & Phosphide

Die Abscheidung einkristalliner Halbleiterschichten (Epitaxie) mit definierten optischen und elektrischen Eigenschaften ist die Grundlage für GaAs- und InP-basierte mikroelektronische und optoelektronische Bauelemente.

Die Gruppe Arsenide & Phosphide konzentriert sich auf die Entwicklung von Schichtstrukturen für die Optoelektronik. Diese Strukturen mit Emissionswellenlängen im Bereich von 635 nm bis 1220 nm sind die Basis für Hochleistungslaserdioden mit exzellenter Strahlqualität. Zur Wellenlängenstabilisierung werden Strukturen mit vergrabenen Gittern mittels Zweischritt-Epitaxieverfahren realisiert. In Kooperation mit Kunden werden sättigbare Absorberstrukturen zum Einsatz in gepulsten Lasersystemen entwickelt.

  • Beschicken Planetenreaktor
    [+] Beschicken eines 12 x 4-Zoll-Planetenreaktors
  • Epitaxieanlage Typ AIX2400G4
    [+] Epitaxieanlage Typ AIX2400G4

All diese Strukturen erfordern eine sehr gute Materialqualität der Halbleiterschichten, insbesondere der Grenzflächen zwischen den Schichten, sowie eine präzise Einstellung der Zusammensetzung und Dotierung. Die Entwicklung und Optimierung der Abscheidungsbedingungen für die Materialsysteme (Al,Ga)As, (Al,Ga,In)P und (Ga,In)(As,P) zielen darauf ab, die hohe erforderliche Qualität zu gewährleisten. Mittels dieser Prozesse werden Schichtstrukturen sowohl für den eigenen Forschungsbetrieb als auch für externe Partner und Kunden gefertigt.

Krümmungssensor LayTec
EpiCurve-Krümmungssensor zum Überwachen der Waferverbiegung

Als Wachstumsverfahren wird die metallorganische Gasphasenepitaxie (MOVPE), bei der u.a. die Ausgangmaterialien TMGa, TEGa, TMIn, TMAl, Arsin, Phosphin sowie Disilan, DMZn und CBr4 als Dotierquellen genutzt werden, eingesetzt. Die hohe Qualität der Halbleiterstrukturen am FBH wird unter anderem durch die genaue Kontrolle der Reinheit dieser Ausgangsmaterialien sichergestellt. Eine MOVPE-Anlage des Types Aixtron AIX 200/4 mit 3×2" bzw. 1×3"/4" Kapazität wird für explorative Arbeiten sowie zur Produktion von kleinen Stückzahlen eingesetzt. Zwei größere Anlagen des Typs AIX 2800G4 (12×4") werden für größere Stückzahlen genutzt. Die Anlagen sind mit Systemen zur optischen in-situ Kontrolle des MOVPE-Wachstums mittels Reflektometrie und Reflexions-Anisotropie-Spektroskopie (RAS) ausgerüstet. Das FBH arbeitet mit dem Hersteller Laytec AG stetig an der Weiterentwicklung dieser Messsysteme.