Úsáidtear bunanna graifíte brataithe SiC go coitianta chun foshraitheanna criostail aonair a thacú agus a théamh i dtrealamh sil-leagan ceimiceach miotail-orgánach (MOCVD). Tá ról cinntitheach ag cobhsaíocht theirmeach, aonfhoirmeacht theirmeach agus paraiméadair feidhmíochta eile de bhonn graifít brataithe SiC i gcáilíocht fáis ábhar epitaxial, agus mar sin tá sé mar phríomhchuid lárnach de threalamh MOCVD.
Sa phróiseas déantúsaíochta wafer, déantar sraitheanna epitaxial a thógáil tuilleadh ar roinnt foshraitheanna wafer chun déantúsaíocht feistí a éascú. Ní mór do ghnáthfheistí astaithe solais LED sraitheanna epitaxial de GaAs a ullmhú ar fhoshraitheanna sileacain; Fástar an ciseal epitaxial SiC ar an tsubstráit seoltaí SiC chun feistí a thógáil mar SBD, MOSFET, etc., le haghaidh feidhmeanna ardvoltais, ardsrutha agus feidhmeanna cumhachta eile; Tógtar ciseal epitaxial GaN ar shubstráit SiC leath-inslithe chun HEMT agus feistí eile a thógáil tuilleadh le haghaidh feidhmeanna RF mar chumarsáid. Tá an próiseas seo doscartha ó threalamh CVD.
Sa trealamh CVD, ní féidir an tsubstráit a chur go díreach ar an miotail nó go simplí a chur ar bhonn le haghaidh sil-leagan epitaxial, toisc go mbaineann sé le sreabhadh gáis (cothrománach, ingearach), teocht, brú, fosúchán, scaoileadh truailleán agus gnéithe eile de. na fachtóirí tionchair. Mar sin, tá gá le bonn, agus ansin cuirtear an tsubstráit ar an diosca, agus ansin déantar an taisceadh epitaxial ar an tsubstráit ag baint úsáide as teicneolaíocht CVD, agus is é an bonn seo an bonn graifít brataithe SiC (ar a dtugtar an tráidire freisin).
Úsáidtear bunanna graifíte brataithe SiC go coitianta chun foshraitheanna criostail aonair a thacú agus a théamh i dtrealamh sil-leagan ceimiceach miotail-orgánach (MOCVD). Tá ról cinntitheach ag cobhsaíocht theirmeach, aonfhoirmeacht theirmeach agus paraiméadair feidhmíochta eile de bhonn graifít brataithe SiC i gcáilíocht fáis ábhar epitaxial, agus mar sin tá sé mar phríomhchuid lárnach de threalamh MOCVD.
Is é taisceadh gaile ceimiceach miotail-orgánach (MOCVD) an teicneolaíocht príomhshrutha d'fhás epitaxial scannáin GaN i stiúir gorm. Tá na buntáistí a bhaineann le hoibriú simplí, ráta fáis inrialaithe agus íonacht ard scannáin GaN. Mar chomhpháirt thábhachtach i seomra imoibrithe trealaimh MOCVD, ní mór go mbeadh na buntáistí a bhaineann le friotaíocht ardteochta, seoltacht teirmeach aonfhoirmeach, dea-chobhsaíocht cheimiceach, friotaíocht turraing teirmeach láidir, etc., ag baint leis an mbonn imthacaí a úsáidtear le haghaidh fáis epitaxial scannán GaN. na coinníollacha thuas.
Mar cheann de na comhpháirteanna lárnacha de threalamh MOCVD, is é bonn graifíte iompróir agus comhlacht téimh an tsubstráit, a chinneann go díreach aonfhoirmeacht agus íonacht an ábhair scannáin, agus mar sin bíonn tionchar díreach ag a cháilíocht ar ullmhú an bhileog epitaxial, agus mar an gcéanna. am, leis an méadú ar líon na n-úsáidí agus an t-athrú ar choinníollacha oibre, tá sé an-éasca a chaitheamh, a bhaineann leis na hábhair inchaite.
Cé go bhfuil seoltacht teirmeach agus cobhsaíocht den scoth ag graifít, tá buntáiste maith aige mar bhun-chomhpháirt de threalamh MOCVD, ach sa phróiseas táirgthe, déanfaidh graifít an púdar a chreimeadh mar gheall ar iarmhar gás creimneach agus orgánach miotalach, agus tá saol seirbhíse an. laghdófar an bonn graifíte go mór. Ag an am céanna, cuirfidh an púdar graifít atá ag titim faoi deara truailliú ar an sliseanna.
Is féidir le teacht chun cinn na teicneolaíochta sciath fosúchán púdar dromchla a sholáthar, seoltacht teirmeach a fheabhsú, agus dáileadh teasa a chothromú, a tháinig chun bheith ina phríomhtheicneolaíocht chun an fhadhb seo a réiteach. Bonn grafite i dtimpeallacht úsáide trealaimh MOCVD, ba cheart go gcomhlíonfadh sciath dromchla bonn graifíte na saintréithe seo a leanas:
(1) Is féidir an bonn graifít a fhilleadh go hiomlán, agus tá an dlús maith, ar shlí eile is furasta an bonn graifít a chreimeadh sa ghás creimneach.
(2) Tá an neart teaglaim leis an mbonn graifít ard chun a chinntiú nach bhfuil an sciath éasca le titim amach tar éis roinnt timthriallta teocht ard agus íseal.
(3) Tá cobhsaíocht mhaith ceimiceach aige chun teip sciath a sheachaint i dteocht ard agus atmaisféar creimneach.
Tá na buntáistí a bhaineann le friotaíocht creimeadh, seoltacht ard teirmeach, friotaíocht turraing teirmeach agus cobhsaíocht ard ceimiceach ag SiC, agus is féidir leis oibriú go maith in atmaisféar epitaxial GaN. Ina theannta sin, is beag difríocht atá idir comhéifeacht leathnaithe teirmeach SiC agus comhéifeacht graifíte, mar sin is é SiC an t-ábhar is fearr le haghaidh sciath dromchla an bhoinn graifíte.
Faoi láthair, is é an SiC coitianta go príomha 3C, 4H agus 6H cineál, agus tá úsáidí SiC de chineálacha criostail éagsúla difriúil. Mar shampla, is féidir le 4H-SiC feistí ardchumhachta a mhonarú; Is é 6H-SiC an ceann is cobhsaí agus is féidir feistí fhótaileictreach a mhonarú; Mar gheall ar a struchtúr cosúil le GaN, is féidir 3C-SiC a úsáid chun ciseal epitaxial GaN a tháirgeadh agus chun feistí SiC-GaN RF a mhonarú. Tugtar β-SiC ar 3C-SiC freisin, agus tá úsáid thábhachtach β-SiC mar ábhar scannáin agus sciath, mar sin is é β-SiC an príomh-ábhar le haghaidh sciath faoi láthair.
Modh chun sciath chomhdhúile sileacain a ullmhú
Faoi láthair, cuimsíonn modhanna ullmhúcháin sciath SiC den chuid is mó modh glóthach-sol, modh leabaithe, modh sciath scuab, modh spraeála plasma, modh imoibrithe gáis cheimiceach (CVR) agus modh taiscí gaile ceimiceach (CVD).
Modh leabú:
Is cineál shintéiriú céim soladach teocht ard é an modh, a úsáideann go príomha an meascán de phúdar Si agus púdar C mar an púdar leabaithe, cuirtear an maitrís graifít sa phúdar leabaithe, agus déantar an shintéiriú teocht ard sa ghás támh. , agus ar deireadh faightear an sciath SiC ar dhromchla an mhaitrís graifíte. Tá an próiseas simplí agus tá an meascán idir an sciath agus an tsubstráit go maith, ach tá aonfhoirmeacht an sciath feadh an treo tiús bochta, atá éasca le níos mó poill a tháirgeadh agus mar thoradh ar fhriotaíocht ocsaídiúcháin bocht.
Modh sciath scuab:
Is é an modh sciath scuab go príomha ná an t-amhábhar leachtach a scuabadh ar dhromchla an mhaitrís graifíte, agus ansin an t-amhábhar a leigheas ag teocht áirithe chun an sciath a ullmhú. Tá an próiseas simplí agus tá an costas íseal, ach tá an sciath ullmhaithe ag modh sciath scuab lag i gcomhcheangal leis an tsubstráit, tá an aonfhoirmeacht sciath bocht, tá an sciath tanaí agus tá an friotaíocht ocsaídiúcháin íseal, agus tá gá le modhanna eile chun cabhrú le é.
Modh spraeála plasma:
Is é an modh spraeála plasma go príomha ná amhábhair leáite nó leath-leáite a spraeáil ar dhromchla an mhaitrís graifíte le gunna plasma, agus ansin soladach a dhéanamh agus bannaí chun sciath a fhoirmiú. Tá an modh simplí a oibriú agus féadann sé sciath chomhdhúile sileacain sách dlúth a ullmhú, ach is minic go mbíonn an sciath chomhdhúile sileacain ullmhaithe ag an modh ró-lag agus mar thoradh ar fhriotaíocht ocsaídiúcháin lag, mar sin úsáidtear go ginearálta é le haghaidh ullmhú sciath ilchodach SiC a fheabhsú. cáilíocht an sciath.
Modh glóthach-sol:
Is é an modh glóthach-sol den chuid is mó ná réiteach sol aonfhoirmeach agus trédhearcach a ullmhú a chlúdaíonn dromchla an mhaitrís, a thriomú i glóthach agus ansin shintéiriú chun sciath a fháil. Tá an modh seo simplí a oibriú agus íseal i gcostas, ach tá roinnt easnaimh ag an sciath a tháirgtear, mar shampla friotaíocht turraing íseal teirmeach agus scoilteadh éasca, agus mar sin ní féidir é a úsáid go forleathan.
Imoibriú Gáis Ceimiceach (CVR):
Gineann CVR sciath SiC go príomha trí úsáid a bhaint as púdar Si agus SiO2 chun gaile SiO a ghiniúint ag teocht ard, agus tarlaíonn sraith imoibrithe ceimiceacha ar dhromchla an tsubstráit ábhar C. Tá an sciath SiC a ullmhaítear leis an modh seo nasctha go dlúth leis an tsubstráit, ach tá an teocht imoibrithe níos airde agus tá an costas níos airde.
Taistil Cheimiceach Gaile (CVD):
Faoi láthair, is é CVD an príomhtheicneolaíocht chun sciath SiC a ullmhú ar dhromchla an tsubstráit. Is é an príomh-phróiseas sraith imoibrithe fisiceacha agus ceimiceacha d'ábhar imoibreán céim gáis ar dhromchla an tsubstráit, agus ar deireadh ullmhaítear an sciath SiC trí thaisceadh ar dhromchla an tsubstráit. Tá an sciath SiC ullmhaithe ag teicneolaíocht CVD nasctha go dlúth le dromchla an tsubstráit, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur go héifeachtach ar fhriotaíocht ocsaídiúcháin agus ar fhriotaíocht ablative ábhar an tsubstráit, ach tá am taisce an mhodha seo níos faide, agus tá tocsaineach áirithe ag an ngás imoibrithe. gás.
Staid an mhargaidh de bhonn graifíte brataithe SiC
Nuair a thosaigh monaróirí eachtracha go luath, bhí luaidhe soiléir acu agus sciar den mhargadh ard. Go hidirnáisiúnta, is iad na soláthróirí príomhshrutha de bhonn graifít brataithe SiC ná Ollainnis Xycard, an Ghearmáin SGL Carbon (SGL), an tSeapáin Toyo Carbon, na Stáit Aontaithe MEMC agus cuideachtaí eile, a áitíonn go bunúsach sa mhargadh idirnáisiúnta. Cé go bhfuil an tSín tar éis briseadh tríd an bpríomhtheicneolaíocht lárnach maidir le fás aonfhoirmeach sciath SiC ar dhromchla maitrís graifíte, tá maitrís graifít ardcháilíochta fós ag brath ar SGL na Gearmáine, an tSeapáin Toyo Carbon agus fiontair eile, bíonn tionchar ag an maitrís graifíte a sholáthraíonn fiontair intíre ar an tseirbhís. saol mar gheall ar seoltacht theirmeach, modulus leaisteacha, modulus docht, lochtanna laitíse agus fadhbanna cáilíochta eile. Ní féidir leis an trealamh MOCVD freastal ar riachtanais úsáid bonn graifíte brataithe SiC.
Tá tionscal leathsheoltóra na Síne ag forbairt go tapa, le méadú de réir a chéile ar ráta logánaithe trealaimh epitaxial MOCVD, agus leathnú iarratais próisis eile, táthar ag súil go dtiocfaidh fás tapa ar mhargadh táirgí bonn graifíte brataithe SiC sa todhchaí. De réir réamh-mheastacháin an tionscail, beidh an margadh bonn graifít baile níos mó ná 500 milliún yuan sna blianta beaga atá romhainn.
Is é bonn graifít brataithe SiC an croí-chomhpháirt de threalamh tionsclaíochta leathsheoltóra cumaisc, máistreacht a fháil ar phríomhtheicneolaíocht lárnach a tháirgeadh agus a mhonarú, agus tá tábhacht mhór straitéiseach ag baint le logánú slabhra iomlán an tionscail amhábhar-próisis-trealamh a chinntiú chun forbairt an trealaimh amhábhar a áirithiú. Tionscal leathsheoltóra na Síne. Tá réimse an bonn graifíte brataithe SiC baile ag borradh, agus is féidir le cáilíocht an táirge an leibhéal ardleibhéil idirnáisiúnta a bhaint amach go luath.
Am postála: Jul-24-2023