GaN生長工藝流程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

1、第41卷第6期2001年11月大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)Journa l of Da l i an Un iversity of Technology. 41, No . 6VolNov . 2001文章編號:100028608(2001 0620701206GaN 生長工藝流程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)王三勝1, 顧彪1, 徐茵1, 王知學(xué)1, 楊大智2(1. 大連理工大學(xué)電氣工程與應(yīng)用電子技術(shù)系, 遼寧大連116024;2. 大連理工大學(xué)材料工程系, 遼寧大連116024摘要:分析了在ECR 2M OCVD 裝置上外延生長GaN 單晶薄膜的工藝過程特點(diǎn)和在此過程中影響GaN 結(jié)晶質(zhì)量的主要因素. 在此基礎(chǔ)上, 設(shè)

2、計(jì)了一套由80C31單片機(jī)為核心的光電隔離電路和PC 機(jī)組成的兩級系統(tǒng), 用于GaN 薄膜外延生長的工藝流程監(jiān)控. 并提出了一種合適的工藝流程監(jiān)控策略, 闡述了如何從軟件上確保工藝流程的連續(xù)可靠運(yùn)行. 實(shí)踐證明, 軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、抗干擾措施完善, 很好地保證了工藝流程的連續(xù)可靠運(yùn)行, 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和工藝流程的可重復(fù)性也大大提高, 并對類似系統(tǒng)的工藝過程自動化設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)借鑒意義.關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體工藝 ECR 2M O CVD; 外延生長; 實(shí)時(shí)監(jiān)控; 光電隔離中圖分類號:T P273. 5; T P302. 1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A由于氮化鎵(GaN 材料在光電子及微電子2領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用

3、前景1、, 其已成為近年來世界各國競相研究和開發(fā)的新一代寬帶隙半導(dǎo)體材料. 但由于缺乏大尺寸的GaN 基體材料, 所以只能在其他襯底上進(jìn)行異質(zhì)外延生長. 在各種生長技術(shù)中, 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M O CVD 已經(jīng)成為使用最多、生長材料和器件質(zhì)量最高的方法2.大連理工大學(xué)工業(yè)等離子體實(shí)驗(yàn)室在1995年設(shè)計(jì)研制成功國內(nèi)第一臺先進(jìn)的電子回旋共振(ECR 輔助金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積裝置3. 利用此裝置, 在A l 2O 3、Si 、GaA s 等襯底上, 在低氣壓條件下, 用三甲基鎵(TM G 為鎵源, 用氮?dú)馔ㄟ^ECR 微波放電提供活化氮源, 在低溫下生長出了外引進(jìn), 成本很高. 本文在分析ECR

4、 2M OCVD 方法外延生長GaN 薄膜工藝過程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 設(shè)計(jì)了一套由80C31單片機(jī)為核心的光電隔離電路和PC 機(jī)組成的兩級系統(tǒng), 提出了一種合適的監(jiān)控策略.1GaN 生長工藝特點(diǎn)及影響薄膜晶質(zhì)的因素在GaA s (001 襯底上的立方GaN 生長工藝流程如圖1所示5. 主要由如下幾個(gè)階段組成:氫等離子體放電清洗(t c 、氮化(t n 、緩沖層生長(t b 、外延層生長(t g 、降溫(t d 等. 其中每一階段都對時(shí)間(t 、微波輸入功率(P w 、襯底溫度(T s 、各路氣體的流量(氫氣(J H 、氮?dú)?J N 、三甲基鎵(J G 和反應(yīng)室的壓強(qiáng)(p 0 有一定的要求; 并且狀

5、態(tài)之間的切換往往要同時(shí)涉及多個(gè)參量, 因此手工操作時(shí)各參量之間的時(shí)間滯后現(xiàn)象在所難免, 也難以確保實(shí)驗(yàn)條件的重復(fù)性, 從而大大影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性. 下面具體分析一下在圖1所示生長過程中對GaN 單晶薄膜晶體質(zhì)量發(fā)生影響的主要因素6.具有先進(jìn)水平的GaN 單晶薄膜材料4. 但GaN 生長過程中, 溫度、微波功率、氣體流量以及反應(yīng)時(shí)間等諸參數(shù)的變化都會極大地引起外延GaN 單晶薄膜晶體質(zhì)量的變化, 而現(xiàn)在的整個(gè)工藝操作均靠手工來完成. 因此設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生長工藝過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控, 就顯得非常迫切. 目前, 類似M OCVD 自動控制電路均由國收稿日期:2000212230;

6、 修回日期:2001210218.基金項(xiàng)目:國家“863”項(xiàng)目新材料領(lǐng)域課題(715201120033 ; 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(69976008 .作者簡介:王三勝(19732 , 男, 博士生; 顧彪(19382 , 男, 教授; 徐茵(19392 , 女, 教授; 楊大智(19382 , 男, 教授, 博士生導(dǎo)師. 2立方GaN 生長工藝流程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)由上可知, GaN 生長工藝流程較為復(fù)雜, 生長條件要求很高. 為了盡量避免手工操作給實(shí)驗(yàn)帶來的諸多不利影響和提高工藝過程的可重復(fù)性, 作者對GaN 生長工藝流程自動控制進(jìn)行了研究, 設(shè)計(jì)了一套由I BM 2PC 機(jī)和單片機(jī)構(gòu)成的兩級

7、系統(tǒng). 下面具體分析整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法, 以及系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能. 2. 1系統(tǒng)的組成整個(gè)系統(tǒng)的組成如圖2所示. 其中流量計(jì)用圖1GaN 生長工藝流程圖解F ig 11T he schem atic diagram of GaN grow th p rocess來設(shè)定和顯示各路氣體的流量, 溫控儀用于設(shè)定和檢測基底的溫度, 微波源用于設(shè)定和顯示輸入反應(yīng)室的微波功率以及檢測從放電室來的反射功率, 真空計(jì)用于測量反應(yīng)室的壓強(qiáng). PC 機(jī)、溫控儀、微波源、真空計(jì)是通過自身的R S 2232串行口并輔以光隔通訊模塊1、2、3和4與單片機(jī)系統(tǒng)建立聯(lián)系. 而流量計(jì)與單片機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)系則是通過光隔A

8、D 、D A 模塊來實(shí)現(xiàn)的. 除此之外, 通過光隔I O 模塊還進(jìn)行一些其他邏輯量的輸入 輸出操作, 如驅(qū)動報(bào)警輸出、放電熄滅輸入等.圖2中的其他模塊主要有:實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊, 采用美國D allas 公司生產(chǎn)的D S12887芯片, 用來完成與日期、時(shí)間相關(guān)的操作; 鍵盤模塊采用通用的8279芯片, 用來接收16個(gè)按鍵輸入. 顯示模塊則采用了I C M 7218芯片, 用來驅(qū)動八位L ED 顯示; 看門狗電路采用M A X813L 芯片, 用來實(shí)現(xiàn)上電、掉電及供電電壓下降時(shí)自動復(fù)位和手動復(fù)位; 程序、數(shù)據(jù)存儲器則分別采用了EPROM 27C64芯片和E 2PROM X84041芯片. 2. 1.

9、 1光隔A D 、D A 模塊這部分用于實(shí)現(xiàn)模擬信號部分的光電隔離, 其電路實(shí)現(xiàn)原理圖見圖3. 其中A D 轉(zhuǎn)換器采用了一片ADC0809芯片, 而D A 轉(zhuǎn)換器采用了8片DA C0832芯片, 每路單獨(dú)輸出信號. 為了隔離疊加在模擬信號上的干擾信號,A D 轉(zhuǎn)換器和D A 轉(zhuǎn)換器所有連接到單片機(jī)的數(shù)字信號線(地址 數(shù)據(jù)信號以及控制與狀態(tài)信號 都采用了TL P521系列光電耦合器與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了隔離, 所需電源由DC DC 變換器獲得. 需要注意的是, 信號地的連接是由兩部分組成的, 一部分是A D 轉(zhuǎn)換電路和D A 轉(zhuǎn)換(1 時(shí)間時(shí)間參數(shù)主要是指在實(shí)驗(yàn)過程中某個(gè)步驟所需的時(shí)間量. 如在氮化

10、過程中要控制氮化時(shí)間, 這對初始成核以及控制生長模式是很重要的. 此外, 合適的緩沖層生長時(shí)間(決定了緩沖層的厚度 則會大大地提高GaN 外延薄膜的光電和結(jié)構(gòu)特性. 如果外延層生長時(shí)間(決定了外延層的厚度 太短, GaN 薄膜當(dāng)中會存在大量的結(jié)構(gòu)缺陷; 時(shí)間太長則會由于襯底材料和GaN 材料之間的熱失配發(fā)生GaN 薄膜的裂解.(2 溫度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中, 對溫度的控制起著非常重要的作用. 生長過程中的每一步工藝都對溫度有著一定的要求, 如襯底的清洗溫度一般限定在400左右, 氮化一般是從470開始, 生長緩沖層一般是在500進(jìn)行. 最為重要的是生長溫度, 在GaA s 襯底上生長立方GaN 的

11、溫度一般控制在600左右. 生長溫度過低或過高都會影響晶體質(zhì)量, 過高時(shí)還會降低立方相的純度.(3 氣體流量就GaN 生長工藝流程來說, 氣流量的控制包括對H 2、N 2和TM G 三種氣體流量的控制. 其中對N 2和TM G 流量的控制即V III 比的控制在實(shí)驗(yàn)過程中尤為重要, 對晶體質(zhì)量起著決定性的影響. 此外實(shí)驗(yàn)過程中摻入適量的氫氣也會對GaN 生長產(chǎn)生重要的作用.(4 微波功率和真空度在實(shí)驗(yàn)過程中微波功率和真空度也有著重要的作用. 因?yàn)椴煌奈⒉üβ屎蛪簭?qiáng)會影響活性氮的含量, 從而直接影響晶體的質(zhì)量.電路的所有模擬信號電路公共地, 另一部分是A D 轉(zhuǎn)換器和D A 轉(zhuǎn)換器所有連接到單

12、片機(jī)的數(shù)字信號在隔離側(cè)形成的數(shù)字信號公共地. 這兩部分地信號必須單獨(dú)連接7, 最后分別連接到隔離電源地線端, 形成單點(diǎn)接觸. 只有這樣才能確保不會由于A D 轉(zhuǎn)換器和D A 轉(zhuǎn)換器的階躍數(shù)字信號地電流引起各自不能正常工作.2. 1. 2光隔通訊模塊對于圖2中所示的光隔通訊模塊4使用了單片機(jī)本身的串行口, 而光隔通訊模塊1、2、3則是通過分別擴(kuò)展一片82C51芯片來完成單片機(jī)與各儀器之間的通訊聯(lián)系7. 其電路實(shí)現(xiàn)原理圖如圖4所示. 這樣一方面實(shí)現(xiàn)了各外圍設(shè)備與單片機(jī)系統(tǒng)之間的光電隔離; 另一方面也實(shí)現(xiàn)了各外圍設(shè)備通訊信號之間的電氣隔離, 從而確保當(dāng)某一模塊出現(xiàn)問題時(shí), 其他模塊仍能可靠獨(dú)立運(yùn)行8

13、 .圖2控制系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)原理圖F ig 12T he schem atic diagram of hardw are circu its of con tro l system圖3系統(tǒng)模擬信號部分光電隔離原理圖F ig 13T he schem atic diagram of pho toelectriciso lated signalscircuits ofsystemanalog圖4系統(tǒng)R S 2232光電隔離通訊模塊原理圖F ig 14T he schem atic diagrammodules in systemof pho toelectriciso lated circuits

14、 of R S 2232comm un icati on2. 2系統(tǒng)的特點(diǎn)(1 下位單片機(jī)系統(tǒng)可以單獨(dú)運(yùn)行, 進(jìn)行流3. 0hzk16文件中提取字模創(chuàng)建了專用漢字庫13. 在上位機(jī)軟件中可以實(shí)現(xiàn)流程設(shè)定、參數(shù)輸入、實(shí)時(shí)流程數(shù)據(jù)顯示、實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史趨勢、數(shù)據(jù)存儲、報(bào)表打印等功能.考慮到監(jiān)控程序適用于不同的生長工藝需要, 采用以下方法來滿足這一要求:將整個(gè)生長工藝劃分為許多狀態(tài), 在每一狀態(tài)中都有一個(gè)參數(shù)和上一狀態(tài)是不同的, 這一個(gè)參數(shù)便作為觸發(fā)狀態(tài)切換的條件. 如在(001 GaA s 襯底上生長GaN 的工藝中可將氮化這一步視為一個(gè)狀態(tài), 分別設(shè)定此狀態(tài)的參數(shù). 由于下一步狀態(tài)的切換要等氮化一

15、定時(shí)間以后進(jìn)行, 所以這一狀態(tài)中便將時(shí)間設(shè)定為控制參數(shù).特別重要的是上下位機(jī)監(jiān)控程序的設(shè)計(jì), 在程序設(shè)計(jì)上必須滿足工藝流程連續(xù)運(yùn)行的要求, 采用的方法如圖5所示10. 程序開始后首先判斷是開機(jī)運(yùn)行(冷啟動 還是運(yùn)行過程中“死機(jī)”之后的重新加載運(yùn)行(熱啟動 . 因?yàn)樵谶@兩種啟動方式下, 監(jiān)控程序在進(jìn)入主流程前所做的工作是不同的. 冷啟動后, 系統(tǒng)程序在初始化程序中要進(jìn)行系統(tǒng)資源的自檢, 以及將各外圍設(shè)備設(shè)置為相應(yīng)的待機(jī)狀態(tài); 熱啟動后則不再對系統(tǒng)的資源自檢, 同時(shí)避免對各外圍設(shè)備修改設(shè)置, 只是對單片機(jī)系統(tǒng)本身的一些資源進(jìn)行必要的設(shè)置工作. 在監(jiān)控主程序運(yùn)行過程中, 則必須適時(shí)保存相應(yīng)狀態(tài)和該狀

16、態(tài)下的相關(guān)參數(shù). 這樣當(dāng)程序運(yùn)行出現(xiàn)“死機(jī)”并恢復(fù)初始運(yùn)行后, 將首先查詢事先保存的狀態(tài)參數(shù), 然后根據(jù)此參數(shù)決定程序的流向, 同時(shí)把該狀態(tài)下事先保存的參數(shù)取出, 對系統(tǒng)外圍設(shè)備進(jìn)行必要的恢復(fù)設(shè)置工作和引導(dǎo)程序繼續(xù)運(yùn)行.圖5所示的監(jiān)控流程能夠很好地保證在程序運(yùn)行中發(fā)生“死機(jī)”時(shí)將程序納入正軌. 但另外需要注意的是在狀態(tài)切換過程中, 如果控制參數(shù)發(fā)生了擾動(干擾或故障引起 , 導(dǎo)致控制參數(shù)達(dá)不到或越過設(shè)定的切換值, 會導(dǎo)致程序超時(shí)等待或報(bào)告出錯(cuò)的現(xiàn)象發(fā)生. 為了解決這個(gè)問題, 采取了兩方面的措施:一是在正常狀態(tài)切換時(shí), 要首先判斷本次切換的方向. 即數(shù)值是由大變小的過程中切換, 還是反之. 很顯

17、然, 這兩種情況下程序判斷切換的依據(jù)是不同的. 這可以通過設(shè)定一個(gè)標(biāo)志位來實(shí)現(xiàn). 二是考慮到實(shí)際運(yùn)行過程中因各種原因引起的誤差, 在狀態(tài)切換的判斷過程中, 給每一個(gè)控制參數(shù)加 減一個(gè)允許的偏差. 這樣就可程設(shè)定、參數(shù)輸入和狀態(tài)顯示. 也可以和上位機(jī)一起聯(lián)機(jī)運(yùn)行; 此時(shí)由PC 機(jī)事先設(shè)定流程, 并啟動和控制下位機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行. 運(yùn)行過程中, 根據(jù)上位機(jī)的命令由單片機(jī)系統(tǒng)完成各種有用信號的拾取、變換工作以及各個(gè)參數(shù)的設(shè)定, 并實(shí)時(shí)地把各種數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī), 由上位機(jī)完成對數(shù)據(jù)的后續(xù)處理.(2 系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)、穩(wěn)定、可靠. 為做到這一點(diǎn), 在設(shè)計(jì)中從硬件和軟件兩方面進(jìn)行了綜合考慮. 硬件方面, 上位機(jī)單

18、獨(dú)使用U PS 電源供電, 下位單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)則采用了全方位隔離技術(shù)9, 并結(jié)合屏蔽、接地技術(shù)和硬件看門狗技術(shù)10; 軟件方面, 上下位機(jī)監(jiān)控流程采用了特殊的抗干擾設(shè)計(jì)(見下面軟件設(shè)計(jì)部分 , 確保整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定工作.(3 軟、硬件資源可根據(jù)需要靈活配置. 考慮到現(xiàn)在的工藝流程尚處于摸索完善階段, 在硬件設(shè)計(jì)上考慮了將來擴(kuò)容的需要, 預(yù)留了一部分資源. 相應(yīng)的軟件方面采用了靈活的模塊化設(shè)計(jì)方案, 從而可以根據(jù)實(shí)際工藝需要, 靈活配置資源.2. 3系統(tǒng)的功能(1 可以實(shí)現(xiàn)對各路氣體流量、襯底溫度、輸入微波功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測和設(shè)定. 同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)室的壓強(qiáng).(2 可以對時(shí)間進(jìn)行精確的控制. 最小

19、時(shí)間單位為1s, 也可以m in 、h 為單位進(jìn)行控制, 這對于某些生長階段(如氮化 和超晶格生長要求的以秒計(jì)量時(shí)間的控制至關(guān)重要.(3 可以根據(jù)實(shí)際的工藝流程需要, 靈活地改變控制策略.(4 可以在系統(tǒng)中進(jìn)行手動 自動功能切換.(5 可以對各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示, 并進(jìn)行歷史存儲, 以便對于數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表打印等后續(xù)處理工作.3軟件設(shè)計(jì)上下位機(jī)軟件平臺采用開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思12想11、, 使用本軟件平臺可以適應(yīng)不同工藝流程設(shè)置的需要. 上位機(jī)軟件的開發(fā)是基于DO S 系統(tǒng), 以T u rbo C 2. 0作為開發(fā)平臺. 從U CDO S以解決上述問題. 實(shí)踐證明, 該做法是合理有效的 .4使用效果和

20、結(jié)論以下是使用本系統(tǒng)在其他條件不變的情況下, 控制氮化時(shí)間分別為80、90和100s 時(shí), 在GaA s (001 襯底上外延生長的GaN 薄膜的X 射測試結(jié)果線衍射(22. 可見, 90s 的氮化時(shí)間(圖6(b 是比較合適的. 此時(shí)除襯底的衍射峰外, 只有40°處出現(xiàn)了很強(qiáng)的GaN (002 面衍射峰; 其半高寬為0. 65°. 氮化時(shí)間過短(圖6(a 或過長(圖6(c 時(shí), GaN (002 衍射峰相對強(qiáng)度減弱, 同時(shí)半高寬也變寬, 而且在圖6(a 和圖6(c 中出現(xiàn)了其他雜峰, 說明結(jié)晶質(zhì)量大大變壞; 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn). 而且這個(gè)結(jié)論與H. O kum u ra

21、 等人14給出的一致, 這也在一定程度上說明了對于工藝過程精確控制的重要性.此監(jiān)控系統(tǒng)在本實(shí)驗(yàn)室實(shí)際使用后表明:系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理, 抗干擾措施完善, 系統(tǒng)運(yùn)行可靠, 從而消除了因手工操作給工藝過程帶來的不利影響, 大大地提高了實(shí)驗(yàn)精度和工藝過程的可重復(fù)性. 此外, 整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)操作簡便、靈活、功能完善, 便于實(shí)驗(yàn)人員的使用和維護(hù), 減輕了實(shí)驗(yàn)人員的勞動強(qiáng)度; 對于類似系統(tǒng)的工藝過程自動圖5系統(tǒng)監(jiān)控程序流程圖F ig 15F low chart of system monito ring p rogram化設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)借鑒意義 .(a 80s (b 90s (c 100s圖6不同氮化時(shí)間

22、時(shí)GaN GaA s 薄膜的X 射線衍射曲線F ig 16T he X 2ray diffracti on p rofiles of GaN GaA s fil m w ith different n itridati on ti m e706 大 連 理 工 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) Pla sma Chem istry C . 148721492. P rague: 第 41 卷 參考文獻(xiàn): 1 梁春廣, 張 s n , 1999. 冀. GaN 第三代半導(dǎo)體的曙光 J . 7 何立民 . M CS 251 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) M . 北 半導(dǎo)體學(xué)報(bào), 1999, 20 ( 2 : 89299.

23、 2 STR IT E S, M O R KOQ H. GaN , A lN , and InN : A review J . 123721266. 3 徐 J Vac Sc i Technol, 1992, B10 ( 4 : 京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 1996. 8 陳隆道 . 智能儀器的全方位隔離技術(shù) J . 儀表技術(shù), 1998 ( 1 : 12214. 9 殷光偉 . 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾措施 J . 微計(jì)算機(jī) 茵, 顧 彪, 叢吉遠(yuǎn). 用于半導(dǎo)體加工的腔耦合 2 信息, 1998 ( 5 : 34237. 10 王三勝, 顧 磁多極型 ECR 源的研究 J . 核聚變與等離子

24、體物 理, 1996, 16 ( 2 : 50255 . 4 顧 彪, 徐 茵, 等. M A X813L 的原理及其 在 51 單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾中的應(yīng)用 J . 工業(yè)儀表與 ( 001 GaA s 襯 底 上 立 方 彪, 徐 茵, 秦 福 文. 自動化裝置, 2001 ( 3 : 56259. 11 嚴(yán)鐫薇 . 計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制軟件設(shè)計(jì)導(dǎo)論 M . 北京: GaN 的 低 溫 生 長 J . 1432145. 稀 有 金 屬, 1998, 22 ( 3 : 清華大學(xué)出版社, 1990. 12 王三勝, 顧 5 GU B , XU Y, Q I N F W , et a l. P la sm

25、a p retreatm en t of GaA s sub stra tes and ECR 2PAM O CVD of cub ic GaN A . Sym posium Proceed ings of 2nd In terna tiona l on Blue La ser and L ight Em itting 彪, 徐 茵, 等. 西文 DO S 下監(jiān)控軟件 的 C 語言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) J . 工業(yè)儀表與自動化裝置, 2001 ( 5 : 35240. 13 王士元 . C 高級實(shí)用程序設(shè)計(jì) M . 北京: 清華大學(xué) D iodes C . Ch iba: s n , 1998. 524

26、2527. 6 GU B , XU Y, Q I N F W , et a l. ECR p la sm a in grow th of cub ic GaN by low p ressu re M O CVD A . Proceed in gs of 14th In terna tiona l Sym posium on 出版社, 1997. 14 O KUM U RA H , YO SH I DA S, M ISAW A S, et a l. G row th and cha racteriza tion of cub ic GaN J . Crys Growth, 1998, 120:

27、1142121. J Rea l- ti m e m on itor ing system of GaN growth process W ANG S a n 2s he ng , GU B ia o , XU Yin , W ANG Zh i2xue , YANG D a 2zh i 1 1 1 1 2 ( 1. D e p t. of E le c tr . Eng. & A pp l . E le c tr . , D a lia n Un iv. of Te chno l . , D a lia n 116024, C h ina ; 2. D e p t. of M a te

28、 r. S c i . & Eng. , D a lia n Un iv. of Te chno l . , D a lia n 116024, C h ina Abstract: T he au tho rs ana lyze the p rocess cha racterist ics of ep itaxy g row th fo r GaN sing le 2crysta l film s u sing ECR 2 M O CVD devices, and the m a in facto rs w h ich affect the GaN crysta lline qua lity du ring the ep itaxy g row th. T hen, the au tho rs design a set of m on ito ring system com p rised of PC and p ho toelect ric circu its ba sed on 80C31 m icrocom p u ter, w h ich is u sed in the ep itaxy g row th