Dasar grafit sing dilapisi SiC umume digunakake kanggo ndhukung lan dadi panas substrat kristal tunggal ing peralatan deposisi uap kimia logam-organik (MOCVD). Stabilitas termal, keseragaman termal lan paramèter kinerja liyane saka basa grafit sing dilapisi SiC nduweni peran penting ing kualitas pertumbuhan materi epitaxial, saengga minangka komponen kunci inti saka peralatan MOCVD.
Ing proses manufaktur wafer, lapisan epitaxial luwih dibangun ing sawetara substrat wafer kanggo nggampangake manufaktur piranti. Piranti pemancar cahya LED sing khas kudu nyiyapake lapisan epitaxial GaAs ing substrat silikon; Lapisan epitaxial SiC ditanam ing substrat SiC konduktif kanggo pambangunan piranti kayata SBD, MOSFET, lan liya-liyane, kanggo aplikasi voltase dhuwur, arus dhuwur lan daya liyane; Lapisan epitaxial GaN dibangun ing substrat SiC semi-terisolasi kanggo luwih mbangun HEMT lan piranti liyane kanggo aplikasi RF kayata komunikasi. Proses iki ora bisa dipisahake saka peralatan CVD.
Ing peralatan CVD, landasan ora bisa langsung diselehake ing logam utawa mung diselehake ing basa kanggo deposisi epitaxial, amarga melu aliran gas (horizontal, vertikal), suhu, meksa, fiksasi, shedding saka polutan lan aspèk liyane faktor pengaruh. Mulane, basa dibutuhake, banjur landasan dilebokake ing disk, banjur deposisi epitaxial ditindakake ing substrat nggunakake teknologi CVD, lan basa iki minangka basa grafit sing dilapisi SiC (uga dikenal minangka tray).
Dasar grafit sing dilapisi SiC umume digunakake kanggo ndhukung lan dadi panas substrat kristal tunggal ing peralatan deposisi uap kimia logam-organik (MOCVD). Stabilitas termal, keseragaman termal lan paramèter kinerja liyane saka basa grafit sing dilapisi SiC nduweni peran penting ing kualitas pertumbuhan materi epitaxial, saengga minangka komponen kunci inti saka peralatan MOCVD.
Deposisi uap kimia logam-organik (MOCVD) minangka teknologi utama kanggo pertumbuhan epitaxial film GaN ing LED biru. Nduwe kaluwihan operasi sing gampang, tingkat pertumbuhan sing bisa dikontrol lan kemurnian film GaN sing dhuwur. Minangka komponèn penting ing kamar reaksi saka peralatan MOCVD, basis prewangan digunakake kanggo wutah epitaxial film GaN kudu duwe kaluwihan saka resistance suhu dhuwur, konduktivitas termal seragam, stabilitas kimia apik, resistance kejut termal kuwat, etc materi grafit bisa ketemu. kahanan ing ndhuwur.
Minangka salah siji saka komponen inti saka peralatan MOCVD, basa grafit punika operator lan dadi panas awak saka landasan, kang langsung nemtokake uniformity lan kemurnian materi film, supaya kualitas langsung mengaruhi preparation saka sheet epitaxial, lan ing padha. wektu, karo Tambah saka nomer nggunakake lan owah-owahan saka kahanan apa, iku gampang banget kanggo nyandhang, gadhahanipun consumables.
Senajan grafit wis konduktivitas termal banget lan stabilitas, iku wis kauntungan apik minangka komponèn dhasar saka peralatan MOCVD, nanging ing proses produksi, grafit bakal corrode wêdakakêna amarga ampas saka gas korosif lan organics metallic, lan urip layanan saka basa grafit bakal suda banget. Ing wektu sing padha, bubuk grafit sing tiba bakal nyebabake polusi ing chip.
Munculé teknologi lapisan bisa nyedhiyani fiksasi bubuk lumahing, nambah konduktivitas termal, lan equalize distribusi panas, kang wis dadi teknologi utama kanggo ngatasi masalah iki. Dasar grafit ing lingkungan panggunaan peralatan MOCVD, lapisan permukaan dasar grafit kudu cocog karo karakteristik ing ngisor iki:
(1) Dasar grafit bisa dibungkus kanthi lengkap, lan kapadhetan apik, yen basa grafit gampang dirusak ing gas korosif.
(2) Kekuwatan kombinasi karo basa grafit dhuwur kanggo mesthekake yen lapisan ora gampang ambruk sawise sawetara suhu dhuwur lan siklus suhu kurang.
(3) Nduwe stabilitas kimia sing apik kanggo ngindhari kegagalan lapisan ing suhu dhuwur lan atmosfer korosif.
SiC nduweni kaluwihan saka resistance karat, konduktivitas termal dhuwur, resistance kejut termal lan stabilitas kimia dhuwur, lan bisa uga ing atmosfer epitaxial GaN. Kajaba iku, koefisien ekspansi termal SiC beda banget karo grafit, mula SiC minangka bahan sing disenengi kanggo lapisan permukaan basa grafit.
Saiki, SiC umum utamane jinis 3C, 4H lan 6H, lan panggunaan SiC saka macem-macem jinis kristal beda-beda. Contone, 4H-SiC bisa nggawe piranti daya dhuwur; 6H-SiC minangka sing paling stabil lan bisa ngasilake piranti fotoelektrik; Amarga struktur sing padha karo GaN, 3C-SiC bisa digunakake kanggo ngasilake lapisan epitaxial GaN lan nggawe piranti RF SiC-GaN. 3C-SiC uga umum dikenal minangka β-SiC, lan panggunaan penting β-SiC minangka film lan bahan lapisan, mula β-SiC saiki dadi bahan utama kanggo lapisan.
Cara kanggo nyiapake lapisan silikon karbida
Saiki, metode persiapan lapisan SiC utamane kalebu metode gel-sol, metode embedding, metode lapisan sikat, metode nyemprot plasma, metode reaksi gas kimia (CVR) lan metode deposisi uap kimia (CVD).
Metode Embedding:
Cara kasebut minangka jinis sintering fase padhet suhu dhuwur, sing utamane nggunakake campuran bubuk Si lan bubuk C minangka bubuk embedding, matriks grafit diselehake ing bubuk embedding, lan sintering suhu dhuwur ditindakake ing gas inert. , lan pungkasane lapisan SiC dipikolehi ing permukaan matriks grafit. Proses iki prasaja lan kombinasi antarane lapisan lan landasan apik, nanging uniformity saka lapisan sadawane arah kekandelan miskin, kang gampang kanggo gawé bolongan liyane lan mimpin kanggo resistance oksidasi miskin.
Metode Brush Coating:
Cara lapisan sikat utamane kanggo nyikat bahan mentah cair ing permukaan matriks grafit, lan banjur ngobati bahan mentah ing suhu tartamtu kanggo nyiyapake lapisan kasebut. Proses iki prasaja lan biaya kurang, nanging lapisan sing disiapake kanthi metode lapisan sikat lemah ing kombinasi karo landasan, keseragaman lapisan kurang, lapisan tipis lan resistensi oksidasi kurang, lan cara liya dibutuhake kanggo mbantu. iku.
Metode penyemprotan plasma:
Cara nyemprotake plasma utamane kanggo nyemprotake bahan mentah sing dilebur utawa semi-leleh ing permukaan matriks grafit kanthi pistol plasma, banjur solidifikasi lan ikatan kanggo mbentuk lapisan. Cara iki prasaja kanggo operate lan bisa nyiyapake lapisan silikon karbida sing relatif kandhel, nanging lapisan karbida silikon sing disiapake kanthi cara kasebut asring banget banget lan nyebabake resistensi oksidasi sing ringkih, mula umume digunakake kanggo nyiapake lapisan komposit SiC kanggo nambah. kualitas lapisan.
Metode gel-sol:
Cara gel-sol utamane kanggo nyiapake solusi sol sing seragam lan transparan sing nutupi permukaan matriks, garing dadi gel lan banjur sintering kanggo entuk lapisan. Cara iki prasaja kanggo operate lan kurang biaya, nanging lapisan sing diprodhuksi nduweni sawetara kekurangan kayata resistensi kejut termal sing kurang lan gampang retak, saengga ora bisa digunakake kanthi akeh.
Reaksi Gas Kimia (CVR):
CVR utamane ngasilake lapisan SiC kanthi nggunakake bubuk Si lan SiO2 kanggo ngasilake uap SiO ing suhu dhuwur, lan sawetara reaksi kimia dumadi ing permukaan substrat materi C. Lapisan SiC sing disiapake kanthi cara iki diikat rapet karo substrat, nanging suhu reaksi luwih dhuwur lan biaya luwih dhuwur.
Deposisi Uap Kimia (CVD):
Saiki, CVD minangka teknologi utama kanggo nyiapake lapisan SiC ing permukaan substrat. Proses utama yaiku seri reaksi fisik lan kimia saka bahan reaktan fase gas ing permukaan substrat, lan pungkasane lapisan SiC disiapake kanthi deposisi ing permukaan substrat. Lapisan SiC sing disiapake dening teknologi CVD diikat kanthi rapet ing permukaan substrat, sing bisa ningkatake resistensi oksidasi lan resistensi ablatif materi substrat kanthi efektif, nanging wektu deposisi metode iki luwih suwe, lan gas reaksi duwe racun tartamtu. gas.
Kahanan pasar basis grafit sing dilapisi SiC
Nalika manufaktur manca miwiti awal, padha duwe timbal cetha lan pangsa pasar dhuwur. Secara internasional, pemasok utama basis grafit sing dilapisi SiC yaiku Xycard Walanda, Jerman SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, MEMC Amerika Serikat lan perusahaan liyane, sing biasane manggoni pasar internasional. Senajan China wis bejat liwat teknologi inti tombol wutah seragam saka lapisan SiC ing lumahing matriks grafit, kualitas matriks grafit isih gumantung ing Jerman SGL, Japan Toyo Carbon lan Enterprises liyane, matriks grafit diwenehake dening Enterprises domestik mengaruhi layanan. urip amarga konduktivitas termal, modulus elastis, modulus kaku, cacat kisi lan masalah kualitas liyane. Peralatan MOCVD ora bisa nyukupi syarat panggunaan basa grafit sing dilapisi SiC.
Industri semikonduktor China berkembang kanthi cepet, kanthi bertahap nambah tingkat lokalisasi peralatan epitaxial MOCVD, lan ekspansi aplikasi proses liyane, pasar produk dasar grafit sing ditutupi SiC bakal tuwuh kanthi cepet. Miturut prakiraan industri awal, pasar dhasar grafit domestik bakal ngluwihi 500 yuta yuan ing sawetara taun sabanjure.
Dasar grafit sing dilapisi SiC minangka komponen inti saka peralatan industrialisasi semikonduktor senyawa, nguwasani teknologi inti utama produksi lan manufaktur, lan nyadari lokalisasi kabeh rantai industri bahan-proses-peralatan sing penting banget kanggo njamin pangembangan industri semikonduktor China. Lapangan basa grafit ditutupi SiC domestik wis booming, lan kualitas produk bisa tekan tingkat majeng internasional rauh.
Posting wektu: Jul-24-2023