SiC kouvwi baz grafit yo souvan itilize sipòte ak chofe substrats kristal sèl nan ekipman metal-òganik depo chimik vapè (MOCVD). Estabilite nan tèmik, inifòmite tèmik ak lòt paramèt pèfòmans nan baz grafit kouvwi SiC jwe yon wòl desizif nan bon jan kalite a nan kwasans materyèl epitaxial, kidonk li se eleman prensipal kle nan ekipman MOCVD.
Nan pwosesis la nan fabrikasyon wafer, kouch epitaxial yo plis konstwi sou kèk substrats wafer fasilite fabrikasyon aparèy yo. Aparèy tipik ki ap dirije limyè ki emèt yo bezwen prepare kouch epitaxial GaAs sou substrat Silisyòm; Kouch epitaxial SiC la grandi sou substra SiC kondiktif pou konstriksyon aparèy tankou SBD, MOSFET, elatriye, pou vòltaj segondè, segondè aktyèl ak lòt aplikasyon pou pouvwa; Kouch epitaxial GaN konstwi sou substra SiC semi-izole pou plis konstwi HEMT ak lòt aparèy pou aplikasyon RF tankou kominikasyon. Pwosesis sa a se inséparabl nan ekipman CVD.
Nan ekipman CVD, substra a pa ka dirèkteman mete sou metal la oswa tou senpleman mete sou yon baz pou depo epitaxial, paske li enplike koule gaz la (orizontal, vètikal), tanperati, presyon, fiksasyon, koule nan polyan ak lòt aspè nan. faktè enfliyans yo. Se poutèt sa, yo bezwen yon baz, ak Lè sa a, yo mete substra a sou disk la, ak Lè sa a, depo epitaxial la te pote soti sou substra a lè l sèvi avèk teknoloji CVD, ak baz sa a se baz la grafit kouvwi SiC (li rele tou plato a).
SiC kouvwi baz grafit yo souvan itilize sipòte ak chofe substrats kristal sèl nan ekipman metal-òganik depo chimik vapè (MOCVD). Estabilite nan tèmik, inifòmite tèmik ak lòt paramèt pèfòmans nan baz grafit kouvwi SiC jwe yon wòl desizif nan bon jan kalite a nan kwasans materyèl epitaxial, kidonk li se eleman prensipal kle nan ekipman MOCVD.
Metal-òganik depo chimik vapè (MOCVD) se teknoloji endikap pou kwasans epitaksial fim GaN nan ki ap dirije ble. Li gen avantaj ki genyen nan operasyon senp, to kwasans kontwole ak pite segondè nan fim GaN. Kòm yon eleman enpòtan nan chanm reyaksyon an nan ekipman MOCVD, baz kote yo pote yo itilize pou kwasans epitaxial fim GaN bezwen gen avantaj ki genyen nan rezistans tanperati ki wo, inifòm konduktiviti tèmik, bon estabilite chimik, fò rezistans chòk tèmik, elatriye materyèl grafit ka rankontre. kondisyon ki anwo yo.
Kòm youn nan eleman debaz yo nan ekipman MOCVD, baz grafit se konpayi asirans lan ak kò chofaj nan substra a, ki dirèkteman detèmine inifòmite a ak pite nan materyèl la fim, kidonk bon jan kalite li dirèkteman afekte preparasyon an nan fèy epitaxial la, ak nan menm bagay la. tan, ak ogmantasyon nan kantite itilizasyon ak chanjman nan kondisyon travay, li trè fasil yo mete, ki fè pati consommables yo.
Malgre ke grafit gen ekselan konduktiviti tèmik ak estabilite, li gen yon bon avantaj kòm yon eleman baz nan ekipman MOCVD, men nan pwosesis pwodiksyon an, grafit pral korode poud lan akòz rezidi nan gaz korozivite ak òganik metalik, ak lavi sa a ki sèvis nan la. baz grafit ap redwi anpil. An menm tan an, poud grafit tonbe a pral lakòz polisyon nan chip la.
Aparisyon nan teknoloji kouch ka bay fiksasyon poud sifas, amelyore konduktiviti tèmik, ak egalize distribisyon chalè, ki te vin teknoloji prensipal la pou rezoud pwoblèm sa a. Graphite baz nan MOCVD ekipman itilize anviwònman, grafit baz sifas kouch ta dwe satisfè karakteristik sa yo:
(1) baz grafit la ka konplètman vlope, ak dansite a bon, otreman baz grafit la fasil pou korode nan gaz korozif la.
(2) Fòs konbinezon ak baz grafit la wo pou asire ke kouch la pa fasil pou tonbe apre plizyè sik tanperati ki wo ak tanperati ki ba.
(3) Li gen bon estabilite chimik pou fè pou evite echèk kouch nan tanperati ki wo ak atmosfè korozivite.
SiC gen avantaj ki genyen nan rezistans korozyon, segondè konduktiviti tèmik, rezistans chòk tèmik ak estabilite chimik segondè, epi li ka travay byen nan atmosfè epitaxial GaN. Anplis de sa, koyefisyan ekspansyon tèmik nan SiC diferan anpil ak sa yo ki an grafit, kidonk SiC se materyèl la pi pito pou kouch sifas la nan baz grafit.
Kounye a, SiC komen an se sitou 3C, 4H ak 6H kalite, ak itilizasyon SiC diferan kalite kristal yo diferan. Pou egzanp, 4H-SiC ka fabrike aparèy ki gen gwo pouvwa; 6H-SiC se pi estab la epi li ka fabrike aparèy foto-elektrik; Akòz estrikti ki sanble ak GaN, 3C-SiC ka itilize pou pwodwi kouch epitaksi GaN ak fabrike aparèy SiC-GaN RF. 3C-SiC se tou souvan ke yo rekonèt kòm β-SiC, ak yon itilizasyon enpòtan nan β-SiC se kòm yon fim ak materyèl kouch, kidonk β-SiC se kounye a materyèl prensipal la pou kouch.
Metòd pou prepare kouch carbure Silisyòm
Kounye a, metòd preparasyon nan kouch SiC sitou gen ladan metòd jèl-sol, metòd embedding, metòd kouch bwòs, metòd flite plasma, metòd reyaksyon chimik gaz (CVR) ak metòd depozisyon chimik vapè (CVD).
Metòd entegre:
Metòd la se yon kalite tanperati ki wo SINTERING solid faz, ki sitou itilize melanj lan nan poud Si ak poud C kòm poud la embedding, se matris la grafit mete nan poud lan entegre, ak SINTERING nan tanperati ki wo te pote soti nan gaz la inaktif. , epi finalman kouch SiC la jwenn sou sifas matris grafit la. Pwosesis la se senp ak konbinezon ki genyen ant kouch la ak substra a se yon bon bagay, men inifòmite nan kouch la ansanm direksyon an epesè se pòv, ki se fasil yo pwodwi plis twou ak mennen nan pòv rezistans oksidasyon.
Metòd kouch bwòs:
Metòd kouch bwòs la se sitou bwose materyèl la anvan tout koreksyon likid sou sifas la nan matris la grafit, ak Lè sa a, geri materyèl la anvan tout koreksyon nan yon tanperati sèten yo prepare kouch la. Pwosesis la se senp epi pri a ba, men kouch ki prepare pa metòd kouch bwòs la fèb nan konbinezon ak substra a, inifòmite nan kouch se pòv, kouch la se mens ak rezistans nan oksidasyon ba, ak lòt metòd yo bezwen ede. li.
Metòd flite Plasma:
Metòd plasma a flite se sitou flite fonn oswa semi-fonn matyè premyè sou sifas la nan matris la grafit ak yon zam plasma, ak Lè sa a, solidifye ak kosyon yo fòme yon kouch. Metòd la se senp yo opere epi li ka prepare yon kouch carbure Silisyòm relativman dans, men kouch carbure Silisyòm ki prepare pa metòd la souvan twò fèb epi li mennen nan rezistans oksidasyon fèb, kidonk li se jeneralman yo itilize pou preparasyon nan kouch SiC konpoze amelyore. bon jan kalite a nan kouch la.
Metòd jèl-sol:
Metòd jèl-sol la se sitou prepare yon solisyon inifòm ak transparan Sol ki kouvri sifas matris la, seche nan yon jèl ak Lè sa a, SINTERING jwenn yon kouch. Metòd sa a se senp yo opere ak pri ki ba, men kouch ki pwodui a gen kèk enpèfeksyon tankou rezistans chòk tèmik ki ba ak fann fasil, kidonk li pa ka lajman itilize.
Reyaksyon gaz chimik (CVR):
CVR sitou jenere SiC kouch lè l sèvi avèk Si ak SiO2 poud pou jenere SiO vapè nan tanperati ki wo, ak yon seri de reyaksyon chimik rive sou sifas la nan substra materyèl C. Kouch SiC prepare pa metòd sa a byen kole ak substra a, men tanperati reyaksyon an pi wo ak pri a pi wo.
Depozisyon Vapè Chimik (CVD):
Kounye a, CVD se teknoloji prensipal la pou prepare kouch SiC sou sifas substra a. Pwosesis prensipal la se yon seri reyaksyon fizik ak chimik nan materyèl faz gaz reyaktif sou sifas substra a, epi finalman kouch SiC la prepare pa depozisyon sou sifas substra a. Kouch SiC ki prepare pa teknoloji CVD la byen kole ak sifas substra a, sa ki ka efektivman amelyore rezistans oksidasyon ak rezistans ablatif materyèl substra a, men tan depo metòd sa a pi long, ak gaz reyaksyon an gen yon sèten toksik. gaz.
Sitiyasyon mache a nan SiC kouvwi grafit baz
Lè manifaktirè etranje yo te kòmanse byen bonè, yo te gen yon plon klè ak yon gwo pati nan mache. Entènasyonalman, founisè prensipal yo nan baz grafit SiC kouvwi yo se Olandè Xycard, Almay SGL Kabòn (SGL), Japon Toyo Kabòn, Etazini MEMC ak lòt konpayi yo, ki fondamantalman okipe mache entènasyonal la. Malgre ke Lachin te kraze nan teknoloji debaz kle nan kwasans inifòm nan kouch SiC sou sifas la nan matris grafit, bon jan kalite matris grafit toujou depann sou Alman SGL, Japon Toyo Kabòn ak lòt antrepriz, matris la grafit ki ofri pa antrepriz domestik afekte sèvis la. lavi akòz konduktiviti tèmik, modil elastik, modil rijid, domaj lasi ak lòt pwoblèm kalite. Ekipman MOCVD a pa ka satisfè kondisyon pou itilize baz grafit SiC kouvwi.
Endistri semi-conducteur Lachin nan ap devlope rapidman, ak ogmantasyon gradyèl nan MOCVD epitaxial ekipman lokalizasyon pousantaj, ak lòt aplikasyon pou pwosesis ekspansyon, lavni SiC kouvwi grafit mache pwodwi baz espere grandi rapidman. Dapre estimasyon endistri preliminè, mache domestik grafit baz la pral depase 500 milyon dola Yuan nan kèk ane kap vini yo.
SiC kouvwi grafit baz se eleman debaz nan ekipman endistriyalizasyon semi-conducteurs konpoze, metrize teknoloji debaz kle nan pwodiksyon li yo ak fabrikasyon, ak reyalize lokalizasyon nan tout chèn endistri materyèl bwit-pwosesis-ekipman an se nan gwo siyifikasyon estratejik pou asire devlopman nan. Endistri semi-conducteurs Lachin nan. Jaden an nan domestik SiC kouvwi grafit baz se en, ak bon jan kalite a pwodwi ka rive nan nivo entènasyonal avanse byento.
Tan pòs: 24 jiyè 2023