Графитни основи с покритие от SiC обикновено се използват за поддържане и нагряване на монокристални субстрати в оборудване за металоорганично химическо отлагане на пари (MOCVD). Термичната стабилност, термичната еднородност и други параметри на ефективността на графитната основа с покритие от SiC играят решаваща роля за качеството на епитаксиалния растеж на материала, така че това е основният ключов компонент на MOCVD оборудването.
В процеса на производство на пластини, епитаксиалните слоеве се конструират допълнително върху някои субстрати на пластини, за да се улесни производството на устройства. Типичните светодиодни устройства, излъчващи светлина, трябва да подготвят епитаксиални слоеве от GaAs върху силициеви субстрати; SiC епитаксиалният слой се отглежда върху проводящ SiC субстрат за конструиране на устройства като SBD, MOSFET и др., за високо напрежение, висок ток и други енергийни приложения; Епитаксиалният слой GaN е конструиран върху полуизолиран SiC субстрат за по-нататъшно конструиране на HEMT и други устройства за радиочестотни приложения, като например комуникация. Този процес е неделим от CVD оборудването.
В CVD оборудването субстратът не може да бъде директно поставен върху метала или просто поставен върху основа за епитаксиално отлагане, тъй като включва газовия поток (хоризонтален, вертикален), температура, налягане, фиксиране, отделяне на замърсители и други аспекти на факторите на влияние. Следователно е необходимо да се използва основа и след това да се постави субстратът върху диска и след това да се използва CVD технология за епитаксиално отлагане върху субстрата, който е графитна основа с SiC покритие (известна също като тава).
Графитни основи с покритие от SiC обикновено се използват за поддържане и нагряване на монокристални субстрати в оборудване за металоорганично химическо отлагане на пари (MOCVD). Термичната стабилност, термичната еднородност и други параметри на ефективността на графитната основа с покритие от SiC играят решаваща роля за качеството на епитаксиалния растеж на материала, така че това е основният ключов компонент на MOCVD оборудването.
Металоорганично химическо отлагане на пари (MOCVD) е основната технология за епитаксиален растеж на GaN филми в сини светодиоди. Той има предимствата на проста работа, контролируема скорост на растеж и висока чистота на GaN филми. Като важен компонент в реакционната камера на оборудването MOCVD, носещата основа, използвана за епитаксиален растеж на GaN филм, трябва да има предимствата на устойчивост на висока температура, равномерна топлопроводимост, добра химическа стабилност, силна устойчивост на термичен шок и др. Графитният материал може да отговаря горните условия.
Като един от основните компоненти на оборудването MOCVD, графитната основа е носителят и нагревателното тяло на субстрата, което директно определя еднородността и чистотата на филмовия материал, така че качеството му пряко влияе върху подготовката на епитаксиалния лист и в същото време време, с увеличаването на броя на използванията и промяната на условията на работа, много лесно се носи, спада към консумативите.
Въпреки че графитът има отлична топлопроводимост и стабилност, той има добро предимство като основен компонент на оборудването MOCVD, но в производствения процес графитът ще корозира праха поради остатъците от корозивни газове и метални органични вещества и експлоатационния живот на графитната основа ще бъде значително намалена. В същото време падащият графитен прах ще причини замърсяване на чипа.
Появата на технологията за покритие може да осигури повърхностна фиксация на прах, да подобри топлопроводимостта и да изравни разпределението на топлината, което се превърна в основната технология за решаване на този проблем. Графитна основа в среда за използване на оборудване MOCVD, графитното основно повърхностно покритие трябва да отговаря на следните характеристики:
(1) Графитната основа може да бъде напълно обвита и плътността е добра, в противен случай графитната основа лесно се корозира в корозивния газ.
(2) Комбинираната здравина с графитната основа е висока, за да се гарантира, че покритието не пада лесно след няколко цикъла на висока и ниска температура.
(3) Има добра химическа стабилност, за да се избегне повреда на покритието при висока температура и корозивна атмосфера.
SiC има предимствата на устойчивост на корозия, висока топлопроводимост, устойчивост на термичен удар и висока химическа стабилност и може да работи добре в епитаксиална атмосфера на GaN. В допълнение, коефициентът на топлинно разширение на SiC се различава много малко от този на графита, така че SiC е предпочитаният материал за повърхностно покритие на графитна основа.
Понастоящем обикновеният SiC е главно от тип 3C, 4H и 6H, а използването на SiC на различни видове кристали е различно. Например, 4H-SiC може да произвежда устройства с висока мощност; 6H-SiC е най-стабилният и може да произвежда фотоелектрически устройства; Поради структурата, подобна на GaN, 3C-SiC може да се използва за производство на епитаксиален слой GaN и за производство на RF устройства SiC-GaN. 3C-SiC е известен също като β-SiC и важна употреба на β-SiC е като филм и материал за покритие, така че β-SiC в момента е основният материал за покритие.
Време на публикуване: 04 август 2023 г