Grafitne baze obložene SiC-om obično se koriste za podupiranje i zagrijavanje monokristalnih supstrata u opremi za metalno-organsko kemijsko taloženje iz pare (MOCVD). Toplinska stabilnost, toplinska ujednačenost i drugi parametri izvedbe grafitne baze obložene SiC igraju odlučujuću ulogu u kvaliteti epitaksijalnog rasta materijala, stoga je to ključna komponenta MOCVD opreme.
U procesu proizvodnje pločice, epitaksijalni slojevi se dalje konstruiraju na nekim podlogama pločice kako bi se olakšala proizvodnja uređaja. Tipični LED uređaji za emitiranje svjetla trebaju pripremiti epitaksijalne slojeve GaAs na silicijskoj podlozi; SiC epitaksijalni sloj uzgaja se na vodljivoj SiC podlozi za konstrukciju uređaja kao što su SBD, MOSFET, itd., za visokonaponske, velike struje i druge energetske primjene; GaN epitaksijalni sloj konstruiran je na poluizoliranoj SiC podlozi za daljnju konstrukciju HEMT-a i drugih uređaja za RF aplikacije kao što je komunikacija. Ovaj proces je neodvojiv od CVD opreme.
U CVD opremi supstrat se ne može postaviti izravno na metal ili jednostavno postaviti na podlogu za epitaksijalno taloženje, jer uključuje protok plina (vodoravni, okomiti), temperaturu, tlak, fiksaciju, rasipanje onečišćujućih tvari i druge aspekte čimbenici utjecaja. Stoga je potrebno upotrijebiti bazu, a zatim postaviti supstrat na disk, a zatim koristiti CVD tehnologiju za epitaksijalno taloženje na supstratu, a to je grafitna baza obložena SiC-om (također poznata kao tray).
Grafitne baze obložene SiC-om obično se koriste za podupiranje i zagrijavanje monokristalnih supstrata u opremi za metalno-organsko kemijsko taloženje iz pare (MOCVD). Toplinska stabilnost, toplinska ujednačenost i drugi parametri izvedbe grafitne baze obložene SiC igraju odlučujuću ulogu u kvaliteti epitaksijalnog rasta materijala, stoga je to ključna komponenta MOCVD opreme.
Metalno-organsko kemijsko taloženje iz parne pare (MOCVD) glavna je tehnologija za epitaksijalni rast GaN filmova u plavom LED-u. Ima prednosti jednostavnog rada, kontrolirane stope rasta i visoke čistoće GaN filmova. Kao važna komponenta u reakcijskoj komori MOCVD opreme, nosiva baza koja se koristi za epitaksijalni rast GaN filma mora imati prednosti otpornosti na visoke temperature, ujednačenu toplinsku vodljivost, dobru kemijsku stabilnost, jaku otpornost na toplinske udare itd. Grafitni materijal može zadovoljiti gore navedene uvjete.
Kao jedna od temeljnih komponenti MOCVD opreme, grafitna baza je nosač i grijaće tijelo supstrata, što izravno određuje ujednačenost i čistoću materijala filma, tako da njegova kvaliteta izravno utječe na pripremu epitaksijalne ploče, a istovremeno vrijeme, s porastom broja korištenja i promjenom uvjeta rada, vrlo se lako nosi, spada u potrošni materijal.
Iako grafit ima izvrsnu toplinsku vodljivost i stabilnost, ima dobru prednost kao osnovna komponenta MOCVD opreme, ali u proizvodnom procesu grafit će nagrizati prah zbog ostataka korozivnih plinova i metalnih organskih tvari, a životni vijek uređaja grafitna baza bit će znatno smanjena. U isto vrijeme, padajući grafitni prah će uzrokovati onečišćenje čipa.
Pojava tehnologije premaza može osigurati površinsku fiksaciju praha, povećati toplinsku vodljivost i ujednačiti raspodjelu topline, što je postala glavna tehnologija za rješavanje ovog problema. Grafitna baza u okruženju za korištenje MOCVD opreme, grafitna osnovna površinska prevlaka treba zadovoljiti sljedeće karakteristike:
(1) Grafitna baza može se u potpunosti omotati, a gustoća je dobra, inače je grafitnu bazu lako korodirati u korozivnom plinu.
(2) Snaga kombinacije s bazom od grafita je visoka kako bi se osiguralo da premaz ne može lako otpasti nakon nekoliko ciklusa visokih i niskih temperatura.
(3) Ima dobru kemijsku stabilnost kako bi se izbjeglo oštećenje premaza na visokoj temperaturi i korozivnoj atmosferi.
SiC ima prednosti otpornosti na koroziju, visoke toplinske vodljivosti, otpornosti na toplinske udare i visoke kemijske stabilnosti te može dobro raditi u epitaksijalnoj atmosferi GaN. Osim toga, koeficijent toplinske ekspanzije SiC vrlo se malo razlikuje od koeficijenta grafita, tako da je SiC poželjan materijal za površinsku prevlaku grafitne baze.
Trenutačno je uobičajeni SiC uglavnom 3C, 4H i 6H tip, a različite vrste kristala koriste se različito. Na primjer, 4H-SiC može proizvoditi uređaje velike snage; 6H-SiC je najstabilniji i može proizvoditi fotoelektrične uređaje; Zbog svoje strukture slične GaN, 3C-SiC se može koristiti za proizvodnju GaN epitaksijalnog sloja i proizvodnju SiC-GaN RF uređaja. 3C-SiC je također poznat kao β-SiC, a važna upotreba β-SiC je kao film i materijal za oblaganje, tako da je β-SiC trenutno glavni materijal za premazivanje.
Vrijeme objave: 4. kolovoza 2023