[发明专利]一种建立生长室内气体平衡流场的方法

说明书

本发明涉及一种建立生长室内气体平衡流场的方法，其特征在于，所述方法为：通过控制生长室容积、生长室温度、载气流速和源化合物浓度而建立生长室内气体平衡流场。本发明从生长室容积、生长室温度、载气流速和源化合物浓度这四个方面入手来建立生长室内气体平衡流场，从而确定最适合薄膜均匀稳定生长的平衡流场条件，优化工艺参数制备出透过性高、纯度高、致密性好的薄膜。

技术领域

本发明涉及光电产品技术领域，尤其涉及一种建立生长室内气体平衡流场的方法。

背景技术

化学气相沉积法是制备半导体氧化物薄膜的常用方法，以氢气、氮气等气体作为载气，将有源化合物以气态形式带入生长室，在被加热的基板上有源化合物发生水解反应，而后氧化物结晶择优生在基板上形成薄膜。通过气体形式容易改变化合物的组成及掺杂浓度，生长速度快，设备简单，所以控制生长室内气体流场是制备半导体氧化物薄膜工艺的重要参数。另一方面，生长室内气体的流场环境能够控制水解反应生成氧化物发生的速度，在适宜的温度作用下，才能够得到纯度高、结晶完全的膜层，这是半导体膜层所必须的。

发明内容

为优化化学气相沉积法制备金属氧化物薄膜的工艺流程，提出一种建立生长室内气体平衡流场的新方法。气体流场平衡条件即，生长室内气体及加热基底表面因流速、浓度、温度差距所形成的气体流场环境。本发明旨在找到最适合薄膜均匀稳定生长的平衡流场条件，优化工艺参数制备出透过性高、纯度高、致密性好的薄膜。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种建立生长室内气体平衡流场的方法，所述方法为：通过控制生长室容积、生长室温度、载气流速和源化合物浓度而建立生长室内气体平衡流场。

优选地，所述生长室为圆锥体腔体。

优选地，所述生长室的高径比为2-3，所述高径比指生长室高度与生长室底边直径的比值。

优选地，所述底部直径为10-30cm，所述生长室高度为20-60cm。

优选地，所述底部直径为12-20cm，所述生长室高度为25-40cm。

优选地，所述生长室温度为200-250℃。

优选地，所述载气流速为4.0-4.5L/min。

优选地，载气的类型为氮气或氩气。

优选地，所述源化合物浓度为0.1-0.5mol/L。

优选地，所述源化合物为醋酸锌。

有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明从四个方面(生长室容积、生长室温度、载气流速和源化合物浓度)来建立生长室内气体平衡流场，从而确定最适合薄膜均匀稳定生长的平衡流场条件，优化工艺参数制备出透过性高、纯度高、致密性好的薄膜。经过分析后，建立平衡流场的条件为：生长室高径比为2-3且生长室高度为20-60cm，底部直径为12-20cm；生长室温度为200-250℃；载气流速为4.0-4.5L/min；源化合物浓度为0.1-0.5mol/L。

附图说明

图1是生长室及内部构造结构示意图；

图2是生长室内部气体流场环境示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。