Կիսահաղորդչային մասեր – SiC ծածկված գրաֆիտային հիմք

SiC ծածկված գրաֆիտային հիմքերը սովորաբար օգտագործվում են մետաղական օրգանական քիմիական գոլորշիների նստեցման (MOCVD) սարքավորումներում մեկ բյուրեղյա ենթաշերտերը պահելու և տաքացնելու համար: SiC ծածկված գրաֆիտի հիմքի ջերմային կայունությունը, ջերմային միատեսակությունը և կատարողական այլ պարամետրերը որոշիչ դեր են խաղում էպիտաքսիալ նյութի աճի որակի վրա, ուստի այն MOCVD սարքավորման հիմնական հիմնական բաղադրիչն է:

Վաֆլի արտադրության գործընթացում էպիտաքսիալ շերտերը հետագայում կառուցվում են վաֆլի որոշ սուբստրատների վրա՝ հեշտացնելու սարքերի արտադրությունը: Տիպիկ լուսադիոդային լուսարձակող սարքերը պետք է պատրաստեն GaAs-ի էպիտաքսիալ շերտեր սիլիկոնային ենթաշերտերի վրա. SiC էպիտաքսիալ շերտը աճեցվում է հաղորդիչ SiC հիմքի վրա այնպիսի սարքերի կառուցման համար, ինչպիսիք են SBD-ը, MOSFET-ը և այլն, բարձր լարման, բարձր հոսանքի և այլ հոսանքի կիրառման համար: GaN էպիտաքսիալ շերտը կառուցված է կիսամեկուսացված SiC սուբստրատի վրա՝ հետագա HEMT-ի և ռադիոհաղորդումների համար նախատեսված այլ սարքերի կառուցման համար, ինչպիսիք են հաղորդակցությունը: Այս գործընթացը անբաժանելի է CVD սարքավորումներից:

CVD սարքավորման մեջ ենթաշերտը չի կարող ուղղակիորեն տեղադրվել մետաղի վրա կամ ուղղակի հիմքի վրա դնել էպիտաքսիալ նստեցման համար, քանի որ այն ներառում է գազի հոսքը (հորիզոնական, ուղղահայաց), ջերմաստիճանը, ճնշումը, ամրագրումը, աղտոտող նյութերի արտանետումը և այլ ասպեկտներ: ազդեցության գործոնները. Հետևաբար, անհրաժեշտ է օգտագործել հիմք, այնուհետև տեղադրել ենթաշերտը սկավառակի վրա, այնուհետև օգտագործել CVD տեխնոլոգիան էպիտաքսիալ նստեցման համար հիմքի վրա, որը SiC ծածկված գրաֆիտի հիմքն է (նաև հայտնի է որպես սկուտեղ):

SiC ծածկված գրաֆիտային հիմքերը սովորաբար օգտագործվում են մետաղական օրգանական քիմիական գոլորշիների նստեցման (MOCVD) սարքավորումներում մեկ բյուրեղյա ենթաշերտերը պահելու և տաքացնելու համար: SiC ծածկված գրաֆիտի հիմքի ջերմային կայունությունը, ջերմային միատեսակությունը և կատարողական այլ պարամետրերը որոշիչ դեր են խաղում էպիտաքսիալ նյութի աճի որակի վրա, ուստի այն MOCVD սարքավորման հիմնական հիմնական բաղադրիչն է:

Մետաղ-օրգանական քիմիական գոլորշիների նստեցումը (MOCVD) հանդիսանում է հիմնական տեխնոլոգիան՝ կապույտ LED-ով GaN թաղանթների էպիտաքսիալ աճի համար: Այն ունի պարզ շահագործման, վերահսկելի աճի տեմպի և GaN ֆիլմերի բարձր մաքրության առավելությունները: Որպես MOCVD սարքավորումների ռեակցիայի պալատի կարևոր բաղադրիչ, GaN ֆիլմի էպիտաքսիալ աճի համար օգտագործվող կրող հիմքը պետք է ունենա բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության, միատեսակ ջերմային հաղորդունակության, լավ քիմիական կայունության, ուժեղ ջերմային ցնցումների դիմադրություն և այլն: Գրաֆիտի նյութը կարող է բավարարվել: վերը նշված պայմանները.

Որպես MOCVD սարքավորումների հիմնական բաղադրիչներից մեկը, գրաֆիտի հիմքը հանդիսանում է ենթաշերտի կրող և տաքացնող մարմինը, որն ուղղակիորեն որոշում է ֆիլմի նյութի միատեսակությունն ու մաքրությունը, ուստի դրա որակն ուղղակիորեն ազդում է էպիտաքսիալ թերթիկի պատրաստման վրա, և միևնույն ժամանակ. ժամանակի ընթացքում օգտագործման քանակի ավելացումով և աշխատանքային պայմանների փոփոխությամբ այն շատ հեշտ է կրել՝ պատկանելով սպառվող նյութերին։

Չնայած գրաֆիտն ունի գերազանց ջերմային հաղորդունակություն և կայունություն, այն լավ առավելություն ունի որպես MOCVD սարքավորումների հիմնական բաղադրիչ, սակայն արտադրության գործընթացում գրաֆիտը կոռոզիայի է ենթարկում փոշին՝ քայքայիչ գազերի և մետաղական օրգանական նյութերի մնացորդի և ծառայության ժամկետի պատճառով: գրաֆիտի հիմքը մեծապես կնվազի: Միևնույն ժամանակ, ընկնող գրաֆիտի փոշին կհանգեցնի չիպի աղտոտմանը:

Ծածկույթի տեխնոլոգիայի առաջացումը կարող է ապահովել մակերևույթի փոշի ամրացում, բարձրացնել ջերմային հաղորդունակությունը և հավասարեցնել ջերմության բաշխումը, որը դարձել է այս խնդիրը լուծելու հիմնական տեխնոլոգիան: Գրաֆիտի հիմքը MOCVD սարքավորումների օգտագործման միջավայրում, գրաֆիտի հիմքի մակերեսային ծածկույթը պետք է համապատասխանի հետևյալ բնութագրերին.

(1) Գրաֆիտի հիմքը կարող է ամբողջությամբ փաթաթվել, և խտությունը լավ է, հակառակ դեպքում գրաֆիտի հիմքը հեշտ է կոռոզիայի ենթարկվել քայքայիչ գազի մեջ:

(2) Գրաֆիտի հիմքի հետ համակցված ուժը բարձր է՝ ապահովելու համար, որ ծածկույթը հեշտ չընկնի բարձր ջերմաստիճանի և ցածր ջերմաստիճանի մի քանի ցիկլերից հետո:

(3) Այն ունի լավ քիմիական կայունություն՝ բարձր ջերմաստիճանում և քայքայիչ մթնոլորտում ծածկույթի ձախողումից խուսափելու համար:

SiC-ն ունի կոռոզիոն դիմադրության, բարձր ջերմային հաղորդունակության, ջերմային ցնցումների դիմադրության և բարձր քիմիական կայունության առավելությունները և կարող է լավ աշխատել GaN էպիտաքսիալ մթնոլորտում: Բացի այդ, SiC-ի ջերմային ընդարձակման գործակիցը շատ քիչ է տարբերվում գրաֆիտից, ուստի SiC-ը նախընտրելի նյութն է գրաֆիտային հիմքի մակերեսային ծածկույթի համար:

Ներկայումս տարածված SiC-ը հիմնականում 3C, 4H և 6H տիպն է, և տարբեր բյուրեղային տեսակների SiC-ի օգտագործումը տարբեր է: Օրինակ, 4H-SiC-ը կարող է արտադրել բարձր հզորության սարքեր; 6H-SiC-ն ամենակայունն է և կարող է արտադրել ֆոտոէլեկտրական սարքեր; GaN-ին նման կառուցվածքի պատճառով 3C-SiC-ը կարող է օգտագործվել GaN էպիտաքսիալ շերտ արտադրելու և SiC-GaN RF սարքեր արտադրելու համար: 3C-SiC-ը նաև հայտնի է որպես β-SiC, և β-SiC-ի կարևոր օգտագործումը որպես թաղանթ և ծածկույթի նյութ է, ուստի β-SiC-ը ներկայումս ծածկույթի հիմնական նյութն է: