Specifics of designing an infrared pyrometer-reflectometer for semiconductor heterostructure fabrication

Для усіх типів реакторів для технології газофазної епітаксії з використанням металоорганічних сполук AIII-BV існують загальні технічні вимоги. Серед них варто виділити великі градієнти температури, що спричиняють виникнення конвекційний петель, які, в свою чергу, враховуючи високу швидкість газового потоку, призводять до турбулентності в реакторі замість очікуваного ламінарного потоку. Важливим також є врахування зміни параметрів поверхні пластини в процесі росту та необхідність розрізнення корисного сигналу з поверхні пла- стини та фонового сигналу з тримача пластин, що обертається для рівномірного осадження сполук. Для отримання якісних гетероструктур з відтворюваними параметрами важливо мати систему точного контро- лю температури на поверхні пластини безпосередньо в області осадження, оскільки процес осадження для ба- гатьох складних напівпровідникових приладів (наприклад, лазерні діоди, світлодіоди, фотодіоди, транзистори на гетеропереходах) дуже чутливий до змін температури. Метод оптичної пірометрії є безконтактним, що дозволяє прецизійно визначати температуру поверхні пластини та відповідає технічним вимогам ростових реакторів технології газофазної епітаксії. Дана стаття присвячена особливостям розробки оптоелектронних систем для прецизійного вимірювання темпе- ратури під час епітаксійного росту з метою визначення критеріїв для вибору або розробки компонент оптоелектронної системи пірометра-рефлектометра. В роботі досліджені основні фізичні процеси, електро- оптичні характеристики Si фотодіода, AlGaAs/GaAs світлодіода та параметри смугових інтерференційних фільтрів. На основі аналізу отриманих результатів досліджень і вимірювань розроблено наукові рекомендації щодо вибо- ру та оптимізації параметрів компонентів пірометра (фотоприймачів, світлодіодів, оптичних фільтрів) з метою підвищення точності вимірювань та температурної стабільності вимірювання в умовах експлуатації пірометрів, які враховують компенсацію зміни випромінювальної здатності поверхні пластини.

Бібліографічний опис

Specifics of designing an infrared pyrometer-reflectometer for semiconductor heterostructure fabrication / Andriy Voronko, Denys Novikov, Dmytro Verbitskiy, Maksym Chmyr, Oleksandr Voloshyn, Oleksii Belkevych, Marharyta Holubets // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 67(1). – С. 25-30. – Бібліогр.: 13 назв.