PHOSTEC Phostec: - kleines privates Unternehmen mit Orientierung auf:

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1 PHOSTEC Phostec: - kleines privates Unternehmen mit Orientierung auf:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Phostec: - kleines privates Unternehmen mit Orientierung auf: (a) Entwicklung der Hochdruckanlagen und Prozessen für Produktion der A3B5 Phosphides (poly InP, GaP) (b) Entwicklung der HT CVD Beschichtungstechnologie, - gegründet im 1996 GaP InP PG-Beschichtung PBN-Beschichtung DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

2 PHOSTEC 2 laufende Projekte:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden 2 laufende Projekte: Projekt IST “VGF GaP – LED’s” New gallium phosphide grown by vertical gradient freeze method for light emitting diodes Koordination: CiS Erfurt, Dr. Dietmar Starke Partner: CiS, Phostec, FE STU, EI SAW Projekt APVT Synthese von polykrystallinen InP und seine Charakterisierung Partner: Phostec, CHF STU, EI SAW DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

3 PHOSTEC Thermodynamische Analyse des Systems In-P 4 In + P4(g) = 4 InP
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Thermodynamische Analyse des Systems In-P Doz. V. Danielik, PhD, Prof. Ing. P. Fellner, DrSc. – CHF STU Bratislava 4 In + P4(g) = 4 InP Vom thermodynamischen Standpunkt würde die Reaktion am günstigsten bei niedrigen Temperaturen abgelaufen, aber aus kinetischen Gründen wird der Reaktionsablauf bei dieser Temperaturen ungünstig beeinflusst. Deshalb werden hohe Temperaturen benutzt, wobei InP die Tendenz zur Auflösung hat. Die Auflösung des InP kann durch Erhöhung des Phosphordampfdrucks, der höher als der Dampfdruck des reinen InP ist, verhindert werden. Darum ist die Höhe des Phosphordampfdruck der kritische Punkt bei der InP-Synthese. DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

4 PHOSTEC Berechnung der Balancezusammensetzung der InP-Schmelzmasse
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Berechnung der Balancezusammensetzung der InP-Schmelzmasse Reaktionen: 4 In(l) + P4(g) = 4 InP(l) 2 In(l) + P2(g) = 2 InP(l) Die Aktivitäten des InP und des In sind proportional zu ihrem Molanteil in der Schmelzmasse (durch den Aktivitätskoeffizient) Die Abhängigkeit der Aktivitätskoeffizienten bzgl. der Schmelzmassezusammensetzung berechnet sich aus dem bekannten Phasendiagramm In-P. DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

5 Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden
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6 PHOSTEC Theoretische Schlussfolgerungen für die Synthese:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Theoretische Schlussfolgerungen für die Synthese: P4 und P2 Bei Prozessbedingungen (notwendiger Temperaturgradient) existiert in der Schmelzmasse 100 % InP fast nicht. InP erhält man als Produkt der Orientierungskristallisation der Schmelzmasse, wobei über der Oberfläche genügend Phosphordampfdruck befindet muss. Schmelze – z.B. 80 % InP P Fest 100 % InP Theoretische Schlussfolgerungen für die Einkristallzüchtung: Nur der Phosphordampfdruck kann die Auflösung der InP-Schmelze verhindern, und nicht die B2O3-Abdeckungschicht, die nur die Phosphorausströmung aus der Schmelzmasse reduziert. Bei der Verwendung der B2O3-Abdeckungschicht kann die immer höhere Konzentration von In während der Einkristallzüchtung Probleme bringen (?). DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

7 PHOSTEC Phostec-Lösung der VGF-Synthese der Phosphide:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Phostec-Lösung der VGF-Synthese der Phosphide: (Patentanmeldung) Kessel Syntheseraum Tiegel Einkristallkeim Element A Heizer oder mehrere Heizer des Syntheseraumes Mischraum Ventil Sublimationsraum Element B Heizer oder mehrere Heizer für den Sublimationsraum DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

8 PHOSTEC Phostec-Lösung der VGF-Kristallzüchtung der Phosphiden:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Phostec-Lösung der VGF-Kristallzüchtung der Phosphiden: (Patentanmeldung) Kessel Syntheseraum Tiegel Einkristallkeim Element A Heizer oder mehrere Heizer des Syntheseraumes Mischraum Ventil Sublimationsraum Element B Heizer oder mehrere Heizer für den Sublimationsraum DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

9 PHOSTEC Die Konstruktion der Anlage ist sehr effizient:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Die Konstruktion der Anlage ist sehr effizient: Nur ca. 10 (5 – 30) g P strömt während des Prozesses aus. Kessel Nach dem Prozess ist die Anlage sauber und die Vorbereitung des neuen Prozesses kann beginnen (theoretisch 3 Synthesen pro Woche). Innenreaktionraum 10 (20) g P Alle Teile sind wieder verwendbar. DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

10 PHOSTEC Praktische Ergebnisse und Probleme:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Praktische Ergebnisse und Probleme: Synthese des poly-InP: - gute Ergebnisse wurden bei einem Durchmesser 130 mm erzielt, - für andere Durchmesser (z.B. 110 mm, 150 mm) ist der gewachsene Polykristall unbenutzbar. DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

11 PHOSTEC Praktische Ergebnisse und Probleme:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Praktische Ergebnisse und Probleme: GaP-Kristallzüchtung: - teilweise gute Ergebnisse bei einem Durchmesser 110 mm, - bei der Synthese grössere Durchmesser treten Ga-Prezipitaten auf, - Einkristallwachstum kleiner Durchmesser in der Vorbereitung. DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC

12 PHOSTEC Status: Unser Angebot: Unser Ziel:
Neuer Zugang zur VGF Poly- und Einkristallzüchtung von A3B5-Phosphiden Status: Nach der Lösung der genannten technischen Probleme beim Anlagebau arbeitet PHOSTEC jetzt an der Simulation des Temperaturfeldes, welches für ein gleichmäßes VGF-Wachstum notwendig ist. Unser Angebot: Wir sind bereit zur Kooperation jeder Art, die zu einem geeigneten Heizersystem in der unseren Anlage führen kann. Unser Ziel: Die Produktion von polykrystallinen InP nach Kundenwunsch in hoher Qualität und bei effektiven Kosten. DGKK AK Massive Verbindungshalbleiter 6.-7. April 2005, Erlangen PHOSTEC s.r.o., Slowakei Tel.: Fax: PHOSTEC