Semiconductor compuesto

Desafíos y tendencias futuras

Esta creciente demanda del mercado de dispositivos (opto)electrónicos de alto rendimiento, alta potencia y alta frecuencia está impulsando a la industria actual de semiconductores compuestos a afrontar nuevos desafíos. GaN (nitruro de galio) y SiC (carburo de silicio) son los materiales predilectos para los componentes electrónicos de alta potencia. Los láseres emisores de superficie de cavidad vertical (VCSEL, del inglés “Vertical Cavity Surface Emitting Laser”) basados en GaAs (arseniuro de galio) se utilizan ampliamente para el reconocimiento facial en los teléfonos celulares, mientras que la tecnología de GaN ha revolucionado la iluminación LED y los dispositivos con transistor de alta movilidad de electrones (HEMT, del inglés “High Electron Mobility Transistor”) de alta frecuencia. Innovaciones como las películas cristalinas finas con propiedades ópticas y eléctricas adaptadas, la mejora continua de los procesos de producción de grandes volúmenes y una mejor gestión de la calidad son necesarias para aumentar el rendimiento y controlar los costos de producción de estos dispositivos. Es en este caso en el que la metrología por rayos X es una herramienta ideal y probada para ayudar a la industria a alcanzar estos objetivos de forma eficiente.

Las herramientas de metrología basadas en técnicas de rayos X (XRD, XRR y XRF) han demostrado ser confiables y potentes. Ninguna otra técnica ofrece la combinación única de ventajas que proporcionan las técnicas de rayos X: medición no destructiva, exactitud, precisión y análisis absoluto para la investigación ex situ de capas epitaxiales, heteroestructuras y sistemas de superredes.

Nuestras soluciones de semiconductores compuestos

Malvern Panalytical ha trabajado en estrecha colaboración con la industria de los semiconductores compuestos desde sus inicios para establecer la XRD y la XRF como herramientas de metrología estándar de la industria. Esta larga experiencia significa que comprendemos los problemas analíticos de nuestros clientes, lo que nos permite ofrecer soluciones de control eficaces y automatizadas para aplicaciones que van desde la I+D hasta la producción de semiconductores en serie.

Difracción de rayos X

X'Pert3 (X'Pert3 MRD y X'Pert3 MRD XL) es una plataforma de XRD para el análisis de alta resolución de curvas oscilantes, reflectividad de rayos X y mapas recíprocos ultrarrápidos (URSM, del inglés “Ultrafast Reciprocal Map”). Proporciona información absoluta y precisa sobre parámetros de formación de cristal, como la composición del material, el grosor de la película, el perfil de nivelación, la fase y la calidad de la interfaz. Los parámetros de calidad cristalinos como la mosaicidad y la densidad de los defectos también se pueden calcular a partir de dichas mediciones. Además, una plataforma MRD también se puede utilizar para la obtención de imágenes topográficas de alta resolución de los defectos en los sustratos y en películas delgadas. El instrumento se puede utilizar tanto en el entorno de investigación como en el de producción. En el proceso de producción, se puede combinar con la carga automática de láminas.

Nuestra nueva gama de orientación de cristales de alta velocidad utiliza la tecnología de escaneo azimutal para determinar la orientación de la red cristalina y proporciona resultados en tan solo diez segundos. Los equipos de sobremesa SDCOM y DDCOM, capaces de caracterizar una amplia gama de materiales, proporcionan alta velocidad sin comprometer la precisión, mientras que la Omega/Theta ofrece la máxima precisión y flexibilidad, y la Wafer XRD permite un cribado de alto rendimiento con opciones avanzadas de clasificación para el control del extremo de la oblea. Por su parte, la herramienta XRD-OEM ofrece una solución integrada para la orientación de cristales en línea directamente dentro de dispositivos de procesamiento de cristales como amoladoras y sierras de hilo.

Fluorescencia de rayos X

La XRF (2830 ZT) proporciona información de espesor y composición para una amplia gama de películas delgadas, con niveles de contaminación, de dopante y de uniformidad de la superficie. Puede analizar espesores de hasta media capa atómica.