ປົດລັອກພະລັງຂອງວັດສະດຸທີ່ທັນສະໄໝ: Trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ຂັບເຄື່ອນນະວັດຕະກຳອຸດສາຫະກຳ.
ໃນຄື້ນແຫ່ງການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງອຸດສາຫະກຳການຜະລິດລະດັບສູງ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກທົ່ວໂລກ, trimethylaluminum (TMA, Al(CH3)3) ແລະ trimethylgallium (TMG, Ga(CH3)3) ໃນຖານະເປັນສານປະກອບອິນຊີໂລຫະຫຼັກ (ແຫຼ່ງ MO) ກຳລັງກາຍເປັນພື້ນຖານຂອງນະວັດຕະກຳໃນຂົງເຂດການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ, ເຄິ່ງຕົວນຳ, ໂຟໂຕເວວ ແລະ LEDs ດ້ວຍຄຸນສົມບັດທາງເຄມີທີ່ດີເລີດ ແລະ ມູນຄ່າການນຳໃຊ້ທີ່ບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້. ດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມແຂງທາງດ້ານເຕັກນິກທີ່ປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະໜອງທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ, ຈີນກຳລັງກາຍເປັນຈຸດສູງສຸດທາງຍຸດທະສາດສຳລັບການສະໜອງ trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ທົ່ວໂລກ.
ພື້ນຖານຂອງການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ: ການປະກອບສ່ວນທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງທຣິເມທິລອາລູມີນຽມ
ນັບຕັ້ງແຕ່ການເກີດຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ Ziegler-Natta, ທາດປະສົມອໍແກໂນອາລູມີນຽມໄດ້ກາຍເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນຫຼັກສຳລັບການຜະລິດໂພລີໂອເລຟິນ (ເຊັ່ນ: ໂພລີເອທິລີນ ແລະ ໂພລີໂພລີລີນ). ໃນນັ້ນ, ເມທິລອາລູມີໂນເຊນ (MAO), ທີ່ມາຈາກໄຕຣເມທິລອາລູມີນຽມທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາຮ່ວມທີ່ສຳຄັນ, ກະຕຸ້ນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາໂລຫະປະສົມຕ່າງໆຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະ ຂັບເຄື່ອນຂະບວນການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນຂະໜາດໃຫຍ່ຂອງໂລກ. ຄວາມບໍລິສຸດ ແລະ ປະຕິກິລິຍາຂອງໄຕຣເມທິລອາລູມີນຽມກຳນົດໂດຍກົງເຖິງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງໂພລີເມີສຸດທ້າຍ.
ທາດຕົ້ນກຳເນີດຫຼັກສຳລັບການຜະລິດເຄິ່ງຕົວນຳ ແລະ ພະລັງງານແສງອາທິດ
ໃນຂົງເຂດການຜະລິດຊິບເຄິ່ງຕົວນຳ, ໄຕຣເມທິລອາລູມີນຽມແມ່ນແຫຼ່ງອາລູມີນຽມທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້. ມັນໃຊ້ຂະບວນການເຄືອບໄອນ້ຳເຄມີ (CVD) ຫຼື ຂະບວນການເຄືອບຊັ້ນປະລໍາມະນູ (ALD) ເພື່ອເຄືອບປະສິດທິພາບສູງຢ່າງແນ່ນອນ.ອາລູມິນຽມອອກໄຊ (Al2O3))ຟິມທີ່ມີຄວາມຄົງທີ່ສູງ (high-k) ສຳລັບປະຕູທຣານຊິດເຕີ ແລະ ເຊວໜ່ວຍຄວາມຈຳຂັ້ນສູງ. ຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດສຳລັບໄຕເມທິລອາລູມີນຽມແມ່ນເຂັ້ມງວດຫຼາຍ, ໂດຍເອົາໃຈໃສ່ເປັນພິເສດຕໍ່ເນື້ອໃນຂອງສິ່ງເຈືອປົນໂລຫະ, ສິ່ງເຈືອປົນທີ່ມີອົກຊີເຈນ, ແລະ ສິ່ງເຈືອປົນອິນຊີເພື່ອຮັບປະກັນຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງຟິມ.
ໃນເວລາດຽວກັນ, trimethylaluminum ເປັນສານຕັ້ງຕົ້ນທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງເຄິ່ງຕົວນຳປະສົມທີ່ມີອາລູມີນຽມ (ເຊັ່ນ AlAs, AlN, AlP, AlSb, AlGaAs, AlGaN, AlInGaP, AlInGaN, ແລະອື່ນໆ) ໂດຍເຕັກໂນໂລຊີ epitaxy ໄລຍະໄອອິນຊີໂລຫະ (MOVPE). ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຫຼັກຂອງການສື່ສານຄວາມໄວສູງ, ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ, ແລະອຸປະກອນອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີແສງ ultraviolet ເລິກ.
ໃນອຸດສາຫະກຳແສງອາທິດ, ໄຕຣເມທິລອາລູມີນຽມຍັງມີບົດບາດສຳຄັນ. ຜ່ານຂະບວນການລະເຫີຍອາຍເຄມີທີ່ເສີມດ້ວຍ plasma (PECVD) ຫຼື ALD, ໄຕຣເມທິລອາລູມີນຽມຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອສ້າງຊັ້ນປ້ອງກັນອາລູມີນຽມອອກໄຊ (Al2O3) ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ. ຊັ້ນປ້ອງກັນນີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການລວມຕົວກັນຄືນໃໝ່ເທິງໜ້າດິນຂອງແຜງແສງອາທິດຊິລິກອນທີ່ເປັນຜລຶກໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງປະສິດທິພາບການປ່ຽນຮູບຂອງແຜງແສງອາທິດໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມັນເປັນໜຶ່ງໃນຂະບວນການທີ່ສຳຄັນໃນການຜະລິດແຜງແສງອາທິດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.
ສ່ອງສະຫວ່າງອະນາຄົດ: ໄຟ LED ແລະວັດສະດຸອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ກ້າວໜ້າ
ອຸດສາຫະກຳ LED ທີ່ກຳລັງເຕີບໂຕແມ່ນຂຶ້ນກັບ trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ຫຼາຍ. ໃນການເຕີບໂຕຂອງ LED epitaxial (MOVPE):
* ໄຕຣເມທິລອາລູມີນຽມ ເປັນສານຕັ້ງຕົ້ນທີ່ສຳຄັນສຳລັບການປູກຊັ້ນ epitaxial ເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີສານປະສົມ III-V ທີ່ມີອາລູມີນຽມ ເຊັ່ນ: ອາລູມີນຽມແກລຽມໄນໄຕຣດ (AlGaN), ເຊິ່ງໃຊ້ເພື່ອຜະລິດໄຟ LED ແລະເລເຊີທີ່ມີລັງສີອັລຕຣາໄວໂອເລັດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຝາກຊັ້ນປ້ອງກັນ Al2O3 ຫຼື AlN ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການສະກັດແສງ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນຕ່າງໆ.
*ໄຕເມທິລແກລລຽມ (TMG)ເປັນແຫຼ່ງທີ່ສຳຄັນ ແລະ ຄົບຖ້ວນທີ່ສຸດຂອງແກລຽມໃນຂະບວນການ MOVPE. ມັນເປັນສານຕັ້ງຕົ້ນຫຼັກສຳລັບການກະກຽມສານປະກອບເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີແກລຽມຫຼາຍຊະນິດ, ລວມທັງ:
* ແກລຽມໄນໄຕຣດ (GaN): ວັດສະດຸພື້ນຖານສຳລັບໄຟ LED ສີຟ້າ ແລະ ສີຂາວ, ເລເຊີ (LDs), ແລະ ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານສູງ.
* ແກລຽມອາເຊໄນ (GaAs): ນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມໄວສູງ, ອົງປະກອບຄວາມຖີ່ວິທະຍຸ, ແຜງແສງອາທິດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໃນອະວະກາດ, ແລະ ອຸປະກອນອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກໃກ້ອິນຟາເຣດ.
* ແກລຽມຟອສຟອຍ (GaP) ແລະ ແກລຽມແອນຕິໂມໄນ (GaSb): ພວກມັນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນຂົງເຂດຂອງໄຟ LED ສີແດງ, ສີເຫຼືອງ, ແລະ ສີຂຽວ, ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ, ແລະອື່ນໆ.
* ທອງແດງ ອິນດຽມ ແກລຽມ ເຊເລໄນ (CIGS): ວັດສະດຸຊັ້ນແກນກາງດູດຊຶມແສງທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດແຜງໂຊລາເຊວຟິມບາງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.
ຄວາມບໍລິສຸດ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງ trimethylgallium ກຳນົດຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ/ແສງຂອງຊັ້ນ epitaxial ໂດຍກົງ, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດກໍມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສະຫວ່າງ, ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງ LED. Trimethylgallium ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກະກຽມວັດສະດຸຟິມບາງທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ GaAs, GaN, ແລະ GaP, ຮັບໃຊ້ອຸປະກອນໄມໂຄຣເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ຄວາມຖີ່ສູງ.
ການສະໜອງຂອງຈີນ: ການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບ, ຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ປະສິດທິພາບ
ຈີນມີຄວາມຄືບໜ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຂະແໜງການອາຍແກັສພິເສດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ ແລະ ແຫຼ່ງ MO, ແລະ ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການແຂ່ງຂັນທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນການສະໜອງໄຕຣເມທິລອາລູມິນຽມ ແລະ ໄຕຣເມທິລແກລລຽມ:
1. ຂະບວນການກັ່ນຕອງທີ່ທັນສະໄໝ: ບໍລິສັດຊັ້ນນຳພາຍໃນປະເທດໄດ້ເປັນແມ່ບົດໃນການຜະລິດກັ່ນ, ການດູດຊຶມ, ການກັ່ນຕອງດ້ວຍອຸນຫະພູມຕ່ຳ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີອື່ນໆຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ສາມາດຜະລິດໄຕເມທິລອາລູມີນຽມ ແລະ ໄຕເມທິລແກລລຽມທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງພິເສດ 6N (99.9999%) ຂຶ້ນໄປໄດ້ຢ່າງໝັ້ນຄົງ, ຄວບຄຸມສິ່ງເຈືອປົນໂລຫະ (ເຊັ່ນ Na, K, Fe, Cu, Zn), ສິ່ງເຈືອປົນທີ່ມີອົກຊີເຈນ (ເຊັ່ນ ໄຮໂດຄາບອນທີ່ມີອົກຊີເຈນ) ແລະ ສິ່ງເຈືອປົນອິນຊີ (ເຊັ່ນ ເອທິລອາລູມີນຽມ, ໄດເມທິລອາລູມີນຽມໄຮດຣາຍ), ແລະ ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງການເຕີບໂຕຂອງເຄິ່ງຕົວນຳ ແລະ LED epitaxial.
2. ການສະໜອງຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ໝັ້ນຄົງ: ການສະໜັບສະໜູນລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກຳທີ່ສົມບູນ ແລະ ການຂະຫຍາຍກຳລັງການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຮັບປະກັນການສະໜອງໄຕຣເມທິລອາລູມິນຽມ ແລະ ໄຕຣເມທິລແກລລຽມໃນຂະໜາດໃຫຍ່, ໝັ້ນຄົງ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືໃຫ້ແກ່ຕະຫຼາດໂລກ, ຕ້ານທານກັບຄວາມສ່ຽງຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະໜອງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
3. ຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ປະສິດທິພາບ: ການຜະລິດໃນທ້ອງຖິ່ນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນໂດຍລວມ (ລວມທັງການຂົນສົ່ງ, ພາສີອາກອນ, ແລະອື່ນໆ) ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ໃນຂະນະທີ່ໃຫ້ການສະໜັບສະໜູນດ້ານວິຊາການ ແລະ ການບໍລິການໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຕອບສະໜອງໄດ້ດີຂຶ້ນ.
4. ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍນະວັດຕະກໍາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ: ບໍລິສັດຈີນສືບຕໍ່ລົງທຶນໃນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ, ປັບປຸງຂະບວນການຜະລິດຂອງ trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ປັບປຸງຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງການນຳໃຊ້, ແລະ ພັດທະນາຜະລິດຕະພັນສະເພາະໃໝ່ຢ່າງຫ້າວຫັນເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງເຕັກໂນໂລຊີລຸ້ນຕໍ່ໄປ (ເຊັ່ນ: Micro-LED, ເຊມິຄອນດັກເຕີໂນດທີ່ກ້າວໜ້າກວ່າ, ແລະ ແຜງໂຊລາເຊວແບບຊ້ອນກັນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ).
ສະຫຼຸບ
ໃນຖານະທີ່ເປັນ “ພັນທຸກໍາວັດຖຸ” ຂອງອຸດສາຫະກໍາເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄໝ, trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ມີບົດບາດທີ່ບໍ່ສາມາດທົດແທນໄດ້ໃນຂົງເຂດການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນແບບກາຕາລິຕິກ, ຊິບເຄິ່ງຕົວນໍາ, ພະລັງງານແສງອາທິດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ແລະ ອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ກ້າວໜ້າ (LED/LD). ການເລືອກ trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ຈາກປະເທດຈີນບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນການເລືອກຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ສຸດທີ່ຕອບສະໜອງມາດຕະຖານອັນດັບຕົ້ນໆຂອງໂລກເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງເປັນການເລືອກຄູ່ຮ່ວມຍຸດທະສາດທີ່ມີການຮັບປະກັນກໍາລັງການຜະລິດທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ຄວາມສາມາດໃນການປະດິດສ້າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຕອບສະໜອງການບໍລິການທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ຮັບເອົາ trimethylaluminum ແລະ trimethylgallium ທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນປະເທດຈີນ, ຮ່ວມກັນສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງໃຫ້ແກ່ການຍົກລະດັບອຸດສາຫະກໍາ, ແລະ ຂັບເຄື່ອນຂອບເຂດເຕັກໂນໂລຢີໃນອະນາຄົດ!