Las bases de grafito recubiertas de SiC se usan comúnmente para soportar y calentar sustratos monocristalinos en equipos de deposición química de vapor organometálico (MOCVD). La estabilidad térmica, la uniformidad térmica y otros parámetros de rendimiento de la base de grafito recubierto de SiC desempeñan un papel decisivo en la calidad del crecimiento del material epitaxial, por lo que es el componente clave del equipo MOCVD.
En el proceso de fabricación de oblea, se construyen además capas epitaxiales sobre algunos sustratos de oblea para facilitar la fabricación de dispositivos. Los dispositivos emisores de luz LED típicos necesitan preparar capas epitaxiales de GaAs sobre sustratos de silicio; La capa epitaxial de SiC se cultiva sobre el sustrato conductor de SiC para la construcción de dispositivos como SBD, MOSFET, etc., para aplicaciones de alto voltaje, alta corriente y otras aplicaciones de energía; La capa epitaxial de GaN se construye sobre un sustrato de SiC semiaislado para construir HEMT y otros dispositivos para aplicaciones de RF, como la comunicación. Este proceso es inseparable de los equipos CVD.
En el equipo CVD, el sustrato no puede colocarse directamente sobre el metal o simplemente colocarse sobre una base para deposición epitaxial, porque involucra el flujo de gas (horizontal, vertical), temperatura, presión, fijación, desprendimiento de contaminantes y otros aspectos de los factores de influencia. Por lo tanto, es necesario usar una base, luego colocar el sustrato en el disco y luego usar la tecnología CVD para la deposición epitaxial sobre el sustrato, que es la base de grafito recubierta de SiC (también conocida como bandeja).
Las bases de grafito recubiertas de SiC se usan comúnmente para soportar y calentar sustratos monocristalinos en equipos de deposición química de vapor organometálico (MOCVD). La estabilidad térmica, la uniformidad térmica y otros parámetros de rendimiento de la base de grafito recubierto de SiC desempeñan un papel decisivo en la calidad del crecimiento del material epitaxial, por lo que es el componente clave del equipo MOCVD.
La deposición química de vapor organometálico (MOCVD) es la tecnología principal para el crecimiento epitaxial de películas de GaN en LED azules. Tiene las ventajas de una operación simple, una tasa de crecimiento controlable y una alta pureza de las películas de GaN. Como componente importante en la cámara de reacción del equipo MOCVD, la base de soporte utilizada para el crecimiento epitaxial de la película de GaN debe tener las ventajas de resistencia a altas temperaturas, conductividad térmica uniforme, buena estabilidad química, fuerte resistencia al choque térmico, etc. El material de grafito puede cumplir las condiciones anteriores.
Como uno de los componentes principales del equipo MOCVD, la base de grafito es el cuerpo portador y calentador del sustrato, lo que determina directamente la uniformidad y pureza del material de la película, por lo que su calidad afecta directamente la preparación de la lámina epitaxial y, al mismo tiempo, Con el tiempo, con el aumento del número de usos y el cambio de las condiciones de trabajo, es muy fácil de llevar, perteneciente a los consumibles.
Aunque el grafito tiene una excelente conductividad térmica y estabilidad, tiene una buena ventaja como componente base de los equipos MOCVD, pero en el proceso de producción, el grafito corroerá el polvo debido a los residuos de gases corrosivos y compuestos orgánicos metálicos, y la vida útil del La base de grafito se reducirá considerablemente. Al mismo tiempo, la caída del polvo de grafito contaminará el chip.
La aparición de la tecnología de recubrimiento puede proporcionar fijación del polvo en la superficie, mejorar la conductividad térmica e igualar la distribución del calor, lo que se ha convertido en la principal tecnología para resolver este problema. Base de grafito en el entorno de uso de equipos MOCVD, el recubrimiento de la superficie de base de grafito debe cumplir las siguientes características:
(1) La base de grafito se puede envolver completamente y la densidad es buena; de lo contrario, es fácil que la base de grafito se corroa con el gas corrosivo.
(2) La resistencia combinada con la base de grafito es alta para garantizar que el recubrimiento no se caiga fácilmente después de varios ciclos de alta y baja temperatura.
(3) Tiene buena estabilidad química para evitar fallas en el recubrimiento en atmósferas corrosivas y de alta temperatura.
El SiC tiene las ventajas de resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica, resistencia al choque térmico y alta estabilidad química, y puede funcionar bien en una atmósfera epitaxial de GaN. Además, el coeficiente de expansión térmica del SiC difiere muy poco del del grafito, por lo que el SiC es el material preferido para el recubrimiento superficial de la base de grafito.
En la actualidad, el SiC común es principalmente de tipo 3C, 4H y 6H, y los usos de SiC de diferentes tipos de cristales son diferentes. Por ejemplo, el 4H-SiC puede fabricar dispositivos de alta potencia; 6H-SiC es el más estable y puede fabricar dispositivos fotoeléctricos; Debido a su estructura similar a la del GaN, el 3C-SiC se puede utilizar para producir una capa epitaxial de GaN y fabricar dispositivos RF de SiC-GaN. El 3C-SiC también se conoce comúnmente como β-SiC, y un uso importante del β-SiC es como película y material de recubrimiento, por lo que el β-SiC es actualmente el principal material para recubrimiento.
Hora de publicación: 04-ago-2023