MOCVD外延生长过程中,需要对生长的各种参数和设备状况进行原位实时监测和控制, P82B715TD以便有效实现外延生长,避免废品,提高重现性和设备效能。目前主要的原位监测装置有高温温度计、反射率计、翘曲率计,它们实现的原位监测功能为:温度测量和加热控制、外延生长的薄膜厚度和生长速率测量、外延片生长时的材料应力及翘曲测量。使用光学原位监测设备仅需要在反应室上提供相应的光学窗口,并且用工艺载气吹扫以避免沉积。

   在整个原位测量与实时监控中,温度的测量与加热的控制最为关键。温度测量最常用的高温计为热电偶和辐射高温计。目前在商业MOcVD设备中,热电偶温度计只是在德国 爱思强公司的近耦合喷淋头设备中使用,而辐射高温计较为普遍,应用于德国爱思强公司 行星卫星技术设备、美国维易科设备、国产中晟设备等技术系统中。

   辐射高温计需通过反应室的通光窗口测量衬底表面温度,利用发射率和Planck公式计算衬底的温度囫。但是发射率因生长材料不同而改变,另外当外延层中出现Fabry-Perot光学干涉时,随着外延层厚度的增加,辐射高温计的读数出现振荡,这些都影响读数的准确性。为了得到衬底的真实温度,传统的解决方案是为辐射高温计置烦琐的发射率校正功能系统,以此同步消除伴随材料生长和厚度变化带来的测量影响。其中特别值得一提的是,随着测量理念的更新和技术深入发展,不易受外延层生长厚度变化影响、不需辐射修正的辐射高温计己经由中晟光电公司研制成功,应用于新一代MOCVD设备。

   反射率计如今也是MOCVD设备必不可少的眼睛。在材料的外延生长过程中,反射率谱的振幅会因生长过程中外延层表面变粗糙(或变平坦)而逐渐减小(或增大)。通过分析反射率谱在外延生长中的这些细微变化可以优化材料生长,特别是缓冲层等LED前期结构的生长。