作者：Kolja Haberland     LayTec GmbH

 高產量、高亮度的LED生產極具挑戰性。隨著高亮度LED的應用范圍更進一步地擴大，今后高效率及高成品率的設備將會是市場的主流。比如顯示器背光、汽車照明以及普通照明，它們成為化合物半導體技術空前發展的驅動力。LED的崛起是驅動MOCVD設備生長的原動力。

現今用MOCVD設備來生產的GaN外延片，主要還是以2″的藍寶石襯底為主。但目前4″藍寶石已被領先的廠商使用，應市場需要未來LED的生產會以4″為主。在系統硬件方面，現在手邊已具備升級至11×4″的技術，但很不幸的是，由于藍寶石基GaN的晶格不匹配，造成的彎曲效應將會隨著襯底由2″轉向4″時更加嚴重。這將導致嚴重的溫度不均勻現象；若外延生長過程中未能適時加以控制，就會顯著地影響成品率。

光學監控系統是在GaN外延過程中利用晶片的反射率及溫度提供實時的信息給使用者，這種方法已被廣泛的使用。例如德國LayTec公司應MOCVD所需而研發出的EpiTT系統，這個系統作為標準的工具被用于主流的MOCVD設備之中，包括AIXTRON行星式反應器（G3、G4）或AIXTRON TSSEL蓮蓬頭式反應器，還有其它品牌或工程師自行研發的MOCVD系統上。

對晶片采用有選擇性的測量，用戶可以獲得每塊晶片的溫度和反射率；系統對測量出的參數進行計算，較后用戶可以直接從屏幕上找出晶片的均勻度（圖1）。在進行生長之前，每一塊襯底呈現了完美的矩形反射曲線（圖3a）；在生長過程中對生長速度稍作變動，晶片上會出現法布里-珀羅振蕩條紋（圖3b）。因此反射能力測量可以直觀地測定外延層在生長過程中的生長速度、層厚和光學常數、折射率和光吸收。\

未來系統的發展以遠程遙控為主，這種監控系統一定要與MOCVD系統聯系起來甚至是做整合。有了這種先進的原位系統實時監控，可以在某個生產周期結束時，系統能自動測出外延生長中的所有參數及分析數據，包括生長速度，如此可避免一些人為的疏失。實時溫度測量用于估測每塊晶片的均勻性，尤其在未來多片式的量產系統中更需要這種原位監測系統，為使用者提供外延生長中晶片的特征參數。

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