Flüssigphasenepitaxie
Das Verfahren der Flüssigphasenepitaxie, kurz LPE (engl.: liquid phase epitaxy), dient zur Herstellung einkristalliner Schichten hoher Kristallqualität mit Schichtdicken im µm-Bereich. Hierbei wird eine kristallographisch gesetzmäßige Verwachsung von in Lösung befindlichen Stoffen auf einem einkristallinen Substrat vergleichbarer Gitterparameter angestrebt.
Mit Hilfe unterschiedlicher Techniken kann nun ein Schichtwachstum erreicht werden, indem ein ruhendes oder rotierendes Substrat definierter kristallographischer Orientierung mit einer übersättigten Lösung (wässrige oder Hochtemperaturlösung engl.: flux melt) in Kontakt gebracht wird. Das einsetzende epitaktische Schichtwachstum führt in Analogie zum Kristallwachstum an Keimkristallen zu einem kristallinen Schichtaufbau, der nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke durch Unterbrechen des Kontakts beendet wird. Wesentliche Vorteile der Flüssigphasenepitaxie-Technologie gegenüber anderen Beschichtungsverfahren, die z.B. auf einem Schichtwachstum aus der Gasphase basieren sind: - Realisierung von Schichtdicken im 1 bis 500 µm-Bereich unter Beibehaltung einer hohen strukturellen Perfektion über die gesamte Schichtdicke
- Wachstum der thermodynamisch stabilen Phase mit bzw. nahe der Idealstöchiometrie
- Ausbildung extrem glatter Oberflächen möglich
- einfache und preiswerte Anlagentechnik.
Grenzen des Verfahrens sind: - für Schichtdicken wesentlich kleiner als 1 µm nicht geeignet
- begrenzte Verfügbarkeit angepasster einkristalliner Substratmaterialien, die außerdem chemisch inert gegenüber den verwendeten Lösungen sein müssen
- Skalierung auf Substratdurchmesser größer 4 Zoll ist schwierig.
Mit Hilfe des LPE-Verfahrens sind wir in der Lage mikrometerdicke oxidische Epitaxieschichten herzustellen und deren physikalische Eigenschaften (z.B. magnetisch, optisch, …) maßzuschneidern.
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| | Konzept einer LPE-Anlage in Vertikalbauweise im Querschnitt (schematische Darstellung) |
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Herr M. Lindner
Tel. 03641 282541
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