在非常热的表面上制造晶体

一个化学反应器在极高温度下操作是由KAUST能够改善在半导体工业中常用的一种过程的效率和经济性，对沙特阿拉伯的化学工业效益流量。

半导体的生产依赖于外延：一种通过将原子沉积到晶片上逐层控制原子厚度的方法来制造高质量的单晶材料。

外延最常见的方法是金属有机化学气相沉积，或MOCVD。含有所需原子的有机分子的纯蒸汽，例如硼和氮在氮化硼的情况下被注入反应室中。分子在加热的晶片上分解，使半导体的原子留在表面上，使原子与晶片结合，形成晶体层。

博士生匡慧丽和萧航丽所带领的团队在KAUST开发MOCVD反应器可以有效地运行在非常高的温度下创造优质氮化硼和氮化铝材料和设备，特别是柔性电子产品有前途，紫外光电和电力电子。

高品质的氮化硼和氮化铝的外延一直是传统MOCVD工艺的一大挑战，通常在1200摄氏度以下。这些材料的Epitaxy对温度超过1600摄氏度的反应最好，然而，最常见的电阻加热器在这些温度下是不可靠的。

虽然感应加热器可以达到这些温度，但传统设计的加热效率很低。由于浪费的能源可能过热的气体入口，它必须远离晶圆，这是高质量的氮化硼和氮化铝由于颗粒的产生和有机分子利用率低的问题。

在KAUST的团队已经开发出解决这些问题的一种创新和低成本的感应加热结构。匡慧说：“我们的设计可以大大提高12英寸晶圆的均匀性，减少粒子的产生，这对于高品质的材料和器件制造至关重要。”。“它还允许我们发现新材料”

结果表明，加热效率显著提高，浪费能源减少。“这项设备研究涉及许多学科，而且非常复杂。然而，历史已经证明，设备创新是科学突破和产业革命的关键，”萧航丽说。“研究的目标是建立能够集成到沙特阿拉伯庞大的化学工业中的MOCVD制造活动。”；