การศึกษาปลูกผลึกเอพิแท็กซีของแกลเลียมอาเซไนด์

Item

ชื่อเรื่อง

การศึกษาปลูกผลึกเอพิแท็กซีของแกลเลียมอาเซไนด์

ชื่อเรื่องอื่น/ชื่อเรื่องเทียบเคียง

Study on Epitaxy Growth of GaAs

ผู้สร้าง/เจ้าของผลงาน

บรรยง โตประเสริฐพงศ์
เกรียงศักดิ์ เฉลิมติระกูล

หัวเรื่อง

แกลเลียมอาร์เซไนด์
สารกึ่งตัวนำ
วัสดุศาสตร์

คำอธิบายรายละเอียดของเอกสาร

เอพิแทกซี (Epitaxy) มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกว่า “Epi” + “taxis” ซึ่งแปลว่า “การเรียงตัวขึ้นบน” หมายความว่า การปลูกชั้นผลึกเดี่ยวบาง ๆ บนซับสเตรตผลึกเดี่ยว โดยที่อะตอม ในชั้นที่ปลูกขึ้นเลียนแบบการจัดตัวของอะตอมซับสเตรต แม้ว่าการปลูกผลึกเดี่ยวโดยวิธีเอพิแทกซี่จะ ให้อัตราการเติบโตของผลึกช้ากว่าการปลูกผลึกเดี่ยวโดยวิธี Bulk growth แต่ก็มีข้อดีในแง่การทําสิ่ง ประดิษฐ์สารกึ่งตัวนําคือ การปลูกผลึกด้วยวิธีเอพิแท็กซี่มักจะกระทําที่อุณหภูมิต่ํา ความสมบูรณ์และ ความบริสุทธิ์ของชั้นที่ปลูกจึงเหนือกว่าวิธี Bulk growth ซึ่งทําที่อุณหภูมิสูง วิธีเอพิแทกซี่ใช้ปลูกชั้น โลหะผสม (alloy) ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงสัดส่วนขององค์ประกอบเมื่อหลอมเหลวหรือกลายเป็นไอ ซึ่งถ้าปลูก ก้อนผลึกโดยวิธี Bulk growth จะได้ก้อนผลึกที่มีสัดส่วนขององค์ประกอบแปรเปลี่ยนในทิศทางการเกิดผลึกจะเห็นว่าเอพิแทกซีนี้ใช้ปลูกชั้นผลึกของสารกึ่งตัวนําทั้งแบบมูลฐานและแบบสารประกอบ เช่น ซิลิคอน (Silicon, Si) และแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ซึ่งสามารถควบคุมความสมบูรณ์ของผลึก ความบริสุทธิ์ ของผลึก และระดับการใส่สารเจือปน (doping) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเทคนิคในการปลูกโลหะผสมถึง ตัวนําที่มีหลายธาตุ เช่น GaAs XP และ Ga-Al AsX เป็นต้น

สรุปเนื้อหา/บทคัดย่อ

ได้ทำการพัฒนาอุปกรณ์และกระบวนการสำหรับปลูกชั้นเอพิแทกซีเฟสของเหลว (Liquiquid phase epitaxy, LPE) ในแนวตั้งของแกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium asenide, GaAs) ซับสเตรด (substrate) ที่ใช้เป็นแว่นผลึกแกลเสียมอาร์เซไนด์ ที่มีทิศทางผลึก (100) ทำการทดลองปลูกผลึกหลายวิธี ต่าง ๆ กัน โดยที่อุณหภูมิสมดุลของสารละลายเกลเสียมมีค่า 7929ซ. ผลการทคลองพบว่าวิธี Super-cooling และ Step-cooling ให้ชั้นเอพิแทกซีที่เรียบที่สุดเมื่อ A T น้อยกว่า 5*ซ. ส่วนวิธี Two-phase solution ให้ชั้นเอพิแทกชีที่ขรุขระที่สุด อย่างไรก็ตามก่อนการ "ชุ่ม" มักจะมีฝุ่นและออกไซด์บนผิวหน้าของซับสเครตทำให้ชั้นเอพิแทกซีที่ได้มีหลุมกระจายอยู่ทั่วไป หลุมเหล่านี้จะหายไปถ้าชั้นที่ปลูกหนากว่า
10 ไมครอน การมีการพาโดยตัวละลาย (solutal convection) ทำให้การเกิดชั้นเอพิแทกซีไวกว่าที่ทำนายผลโดยทฤษฎีการแพร่ และชั้นเอพิแทกซีจะมีความหนาที่ตอนบนมากกว่าที่ตอนล่างของตัวอย่าง เมื่อไม่ได้ใส่สารเจือปนลงในสารละลายแกลเลียม พบว่าชั้นเอพิแทกซีที่ปลูกได้เป็นชนิดเอ็น (n) ซึ่งมีความเข้มข้มของอิเล็กตรอนเท่ากับ 4.89 x 1016/ชม.3 และมีความคล่องตัวของอิเล็กตรอนเท่ากับ 6390 ชม.2/โวลต์-วินาที ที่อุณหภูมิห้อง

ผู้จัดพิมพ์/สำนักพิมพ์

สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ

วัน/เดือน/ปีที่ผลิตเอกสาร

1989

วันที่บันทึกข้อมูล

2025-05-31

สิทธิ์การเข้าถึง

เอกสารนี้ใช้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลง 4.0 ประเทศไทย (CC BY-NC-ND 4.0)

ประเภท

Text

รูปแบบ

pdf

ขนาดหรือจำนวนของเอกสาร

25 แผ่น

ต้นฉบับ/แหล่งที่มา

วารสารสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ปีที่ 21 เล่มที่ 1 มกราคม-มิถุนายน 2532, 29-44
สำนักบรรณสารการพัฒนา สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์

ภาษา

th
en

ขอบเขต

สื่อและเอกสารเผยแพร่

ลิขสิทธิ์

เอกสารนี้เป็นการเข้าถึงแบบเปิด ใช้แบ่งปันและใช้งานภายใต้เงื่อนไขของใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ได้

เจ้าของลิขสิทธิ์

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรม

สัญญาอนุญาตในการเข้าถึง

เอกสารนี้ใช้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ 4.0 ประเทศไทย

Media

JNRC_021_001_2532_37-61.pdf