רכיבי גרפיט בטוהר גבוה הם חיונייםתהליכים בתעשיית המוליכים למחצה, ה-LED והסולאריים. ההיצע שלנו נע בין חומרים מתכלים של גרפיט לאזורים חמים של גידול גבישים (תנורי חימום, כור היתוך, בידוד), לרכיבי גרפיט ברמת דיוק גבוהה לציוד לעיבוד פרוסות, כגון קולטי גרפיט מצופים סיליקון קרביד עבור Epitaxy או MOCVD. כאן נכנס לתמונה הגרפיט המומחיות שלנו: גרפיט איזוסטטי הוא הבסיסי לייצור שכבות מוליכים למחצה מורכבות. אלה נוצרות ב"אזור החם" תחת טמפרטורות קיצוניות במהלך מה שנקרא אפיטקסיה, או תהליך MOCVD. המנשא המסתובב עליו מצופים הפרוסים בכור, מורכב מגרפיט איזוסטטי מצופה סיליקון קרביד. רק הגרפיט הטהור וההומוגני הזה עומד בדרישות הגבוהות בתהליך הציפוי.
Tהעיקרון הבסיסי של צמיחת פרוסות LED epitaxial הוא: על מצע (בעיקר ספיר, SiC ו-Si) מחומם לטמפרטורה מתאימה, החומר הגזי InGaAlP מועבר למשטח המצע בצורה מבוקרת כדי לגדל סרט גבישי בודד ספציפי. נכון לעכשיו, טכנולוגיית הצמיחה של פרוסות LED אפיטקסיות מאמצת בעיקר תצהיר כימי מתכת אורגנית.
חומר מצע אפיטקסיאלי LEDהיא אבן הפינה של הפיתוח הטכנולוגי של תעשיית תאורת מוליכים למחצה. חומרי מצע שונים זקוקים לטכנולוגיית צמיחת פרוסות LED אפיטקסיאלית שונה, טכנולוגיית עיבוד שבבים וטכנולוגיית אריזת מכשירים. חומרי מצע קובעים את מסלול הפיתוח של טכנולוגיית תאורה מוליכים למחצה.
מאפיינים של בחירת חומרי מצע פרוסות LED אפיטקסיאליות:
1. לחומר האפיטקסיאלי יש מבנה גבישי זהה או דומה למצע, אי התאמה קבועה של סריג קטן, גבישיות טובה וצפיפות פגמים נמוכה
2. מאפייני ממשק טובים, תורמים לגרעין של חומרים אפיטקסיאליים והדבקה חזקה
3. יש לו יציבות כימית טובה ואינו קל לפירוק וקורוזיה בטמפרטורה ובאטמוספירה של צמיחה אפיטקסיאלית
4. ביצועים תרמיים טובים, כולל מוליכות תרמית טובה ואי התאמה תרמית נמוכה
5. מוליכות טובה, ניתן להפוך למבנה עליון ותחתון 6, ביצועים אופטיים טובים, והאור הנפלט מהמכשיר המיוצר נספג פחות במצע
7. תכונות מכניות טובות ועיבוד קל של מכשירים, כולל דילול, ליטוש וחיתוך
8. מחיר נמוך.
9. גודל גדול. בדרך כלל, הקוטר לא יפחת מ-2 אינץ'.
10. קל להשיג מצע צורה רגילה (אלא אם קיימות דרישות מיוחדות אחרות), וצורת המצע הדומה לחור המגש של ציוד אפיטקסיאלי אינה קלה ליצור זרם מערבול לא סדיר, כדי להשפיע על האיכות האפיטקסיאלית.
11. בהנחה שאינה משפיעה על האיכות האפיטקסיאלית, יכולת העיבוד של המצע תעמוד בדרישות של עיבוד שבב ואריזה לאחר מכן, ככל שניתן.
קשה מאוד לבחירת המצע לעמוד באחד עשר ההיבטים לעיל בו זמנית. לכן, נכון לעכשיו, אנו יכולים להסתגל רק למו"פ וייצור של מכשירים פולטי אור מוליכים למחצה על מצעים שונים באמצעות שינוי טכנולוגיית הצמיחה האפיטקסיאלית והתאמת טכנולוגיית עיבוד המכשירים. ישנם חומרי מצע רבים לחקר גליום ניטריד, אך ישנם רק שני מצעים שניתן להשתמש בהם לייצור, כלומר ספיר Al2O3 וסיליקון קרבידמצעי SiC.
זמן פרסום: 28-2-2022