國內(nèi)外所制造的MOCVD設(shè)備,大多采用氣態(tài)源的輸送方式,進(jìn)行薄膜的制備。氣態(tài)源MOCVD設(shè)備,將MO源以氣態(tài)的方式輸送到反應(yīng)室,輸送管道里輸送的是氣體,對送入反應(yīng)室的MO源流量也以控制氣體流量來進(jìn)行控制。因此,它對MO源先體提出應(yīng)具備蒸氣壓高、熱穩(wěn)定性佳的要求。用氣態(tài)源MOCVD法沉積一些功能金屬氧化物薄膜,要求所選用的金屬有機(jī)物應(yīng)在高的蒸氣壓下具有高的分子穩(wěn)定性,以避免輸送過程中的分解。然而,由于一些功能金屬氧化物的組分復(fù)雜,元素難以合成出氣態(tài)MO源和有較高蒸氣壓的液態(tài)MO源物質(zhì),而蒸氣壓低、熱穩(wěn)定性差的MO源先體,不可能通過鼓泡器(bubbler)由載氣氣體輸運(yùn)到反應(yīng)室。
然而采用液態(tài)源輸送的方法,是目前國內(nèi)外研究的重要方向。采用將液態(tài)源送入汽化室得到氣態(tài)源物質(zhì),再經(jīng)過流量控制送入反應(yīng)室,或者直接向反應(yīng)室注入液態(tài)先體,在反應(yīng)室內(nèi)汽化、沉積。這種方式的優(yōu)點是簡化了源輸送方式,對源材料的要求降低,便于實現(xiàn)多種薄膜的交替沉積以獲得超品格結(jié)構(gòu)等。
MOCVD技術(shù)在薄膜晶體生長中具有獨特優(yōu)勢:
1、能在較低的溫度下制備高純度的薄膜材料,減少了材料的熱缺陷和本征雜質(zhì)含量;
2、能達(dá)到原子級精度控制薄膜的厚度;
3、采用質(zhì)量流量計易于控制化合物的組分和摻雜量;
4、通過氣源的快速無死區(qū)切換,可靈活改變反應(yīng)物的種類或比例,達(dá)到薄膜生長界面成份突變。實現(xiàn)界面陡峭;
5、能大面積、均勻、高重復(fù)性地完成薄膜生長。適用于工業(yè)化生產(chǎn);