ნახევარგამტარული ნაწილები - SiC დაფარული გრაფიტის ბაზა

SiC დაფარული გრაფიტის ბაზები ჩვეულებრივ გამოიყენება ლითონ-ორგანული ქიმიური ორთქლის დეპონირების (MOCVD) მოწყობილობებში ერთკრისტალური სუბსტრატების შესანარჩუნებლად და გასათბობად. SiC დაფარული გრაფიტის ბაზის თერმული სტაბილურობა, თერმული ერთგვაროვნება და სხვა შესრულების პარამეტრები გადამწყვეტ როლს თამაშობს ეპიტაქსიური მასალის ზრდის ხარისხში, ამიტომ ის არის MOCVD აღჭურვილობის ძირითადი ძირითადი კომპონენტი.

ვაფლის წარმოების პროცესში, ეპიტაქსიალური ფენები შემდგომში აგებულია ზოგიერთ ვაფლის სუბსტრატზე მოწყობილობების დამზადების გასაადვილებლად. ტიპიური LED შუქის გამოსხივების მოწყობილობებს სჭირდებათ GaAs-ის ეპიტაქსიალური ფენების მომზადება სილიკონის სუბსტრატებზე; SiC ეპიტაქსიალური ფენა იზრდება გამტარ SiC სუბსტრატზე ისეთი მოწყობილობების კონსტრუქციისთვის, როგორიცაა SBD, MOSFET და ა.შ., მაღალი ძაბვის, მაღალი დენის და სხვა დენის გამოყენებისთვის; GaN ეპიტაქსიალური ფენა აგებულია ნახევრად იზოლირებულ SiC სუბსტრატზე HEMT და სხვა მოწყობილობების შემდგომი ასაგებად RF აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა კომუნიკაცია. ეს პროცესი განუყოფელია CVD აღჭურვილობისგან.

CVD მოწყობილობაში სუბსტრატი არ შეიძლება პირდაპირ განთავსდეს ლითონზე ან უბრალოდ განთავსდეს ფუძეზე ეპიტაქსიალური დეპონირებისთვის, რადგან ის მოიცავს გაზის ნაკადს (ჰორიზონტალური, ვერტიკალური), ტემპერატურა, წნევა, ფიქსაცია, დამაბინძურებლების გამოდევნა და სხვა ასპექტები. გავლენის ფაქტორები. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია ბაზის გამოყენება და შემდეგ სუბსტრატის განთავსება დისკზე და შემდეგ CVD ტექნოლოგიის გამოყენება სუბსტრატზე ეპიტაქსიალური დეპონირებისთვის, რომელიც არის SiC დაფარული გრაფიტის ბაზა (ასევე ცნობილია როგორც უჯრა).

SiC დაფარული გრაფიტის ბაზები ჩვეულებრივ გამოიყენება ლითონ-ორგანული ქიმიური ორთქლის დეპონირების (MOCVD) მოწყობილობებში ერთკრისტალური სუბსტრატების შესანარჩუნებლად და გასათბობად. SiC დაფარული გრაფიტის ბაზის თერმული სტაბილურობა, თერმული ერთგვაროვნება და სხვა შესრულების პარამეტრები გადამწყვეტ როლს თამაშობს ეპიტაქსიური მასალის ზრდის ხარისხში, ამიტომ ის არის MOCVD აღჭურვილობის ძირითადი ძირითადი კომპონენტი.

ლითონ-ორგანული ქიმიური ორთქლის დეპონირება (MOCVD) არის ძირითადი ტექნოლოგია GaN ფილმების ეპიტაქსიალური ზრდისთვის ლურჯ LED-ში. მას აქვს მარტივი მუშაობის, კონტროლირებადი ზრდის ტემპისა და GaN ფილმების მაღალი სისუფთავის უპირატესობები. როგორც მნიშვნელოვანი კომპონენტი MOCVD აღჭურვილობის რეაქციის პალატაში, GaN ფირის ეპიტაქსიალური ზრდისთვის გამოყენებული საყრდენი ბაზა უნდა ჰქონდეს მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის, ერთგვაროვანი თბოგამტარობის, კარგი ქიმიური სტაბილურობის, ძლიერი თერმული შოკის წინააღმდეგობის და ა.შ. ზემოაღნიშნული პირობები.

როგორც MOCVD აღჭურვილობის ერთ-ერთი ძირითადი კომპონენტი, გრაფიტის ბაზა არის სუბსტრატის გადამზიდავი და გამაცხელებელი სხეული, რომელიც პირდაპირ განსაზღვრავს ფილმის მასალის ერთგვაროვნებას და სისუფთავეს, ამიტომ მისი ხარისხი პირდაპირ გავლენას ახდენს ეპიტაქსიური ფურცლის მომზადებაზე და ამავე დროს. დროთა განმავლობაში, გამოყენების რაოდენობის მატებასთან და სამუშაო პირობების შეცვლასთან ერთად, მისი ტარება ძალიან ადვილია, რომელიც ეკუთვნის სახარჯო მასალას.

მიუხედავად იმისა, რომ გრაფიტს აქვს შესანიშნავი თბოგამტარობა და სტაბილურობა, მას აქვს კარგი უპირატესობა, როგორც MOCVD აღჭურვილობის საბაზისო კომპონენტი, მაგრამ წარმოების პროცესში, გრაფიტი კოროზირებს ფხვნილს კოროზიული აირებისა და მეტალის ორგანული ნივთიერებების ნარჩენების გამო. გრაფიტის ბაზა მნიშვნელოვნად შემცირდება. ამავდროულად, ჩამოვარდნილი გრაფიტის ფხვნილი გამოიწვევს ჩიპის დაბინძურებას.

საფარის ტექნოლოგიის გაჩენამ შეიძლება უზრუნველყოს ზედაპირის ფხვნილის ფიქსაცია, თბოგამტარობის გაძლიერება და სითბოს განაწილების გათანაბრება, რაც ამ პრობლემის გადაჭრის მთავარ ტექნოლოგიად იქცა. გრაფიტის ბაზა MOCVD აღჭურვილობის გამოყენების გარემოში, გრაფიტის ბაზის ზედაპირის საფარი უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ მახასიათებლებს:

(1) გრაფიტის ბაზა შეიძლება მთლიანად შეფუთული იყოს და სიმკვრივე კარგია, წინააღმდეგ შემთხვევაში გრაფიტის ფუძე ადვილად კოროზირდება კოროზიულ აირში.

(2) გრაფიტის ბაზასთან კომბინირებული სიძლიერე მაღალია, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ საფარი ადვილად არ ჩამოვარდეს რამდენიმე მაღალი ტემპერატურისა და დაბალი ტემპერატურის ციკლის შემდეგ.

(3) მას აქვს კარგი ქიმიური სტაბილურობა მაღალი ტემპერატურისა და კოროზიულ ატმოსფეროში საფარის უკმარისობის თავიდან ასაცილებლად.

SiC-ს აქვს კოროზიის წინააღმდეგობის, მაღალი თბოგამტარობის, თერმული შოკის წინააღმდეგობის და მაღალი ქიმიური სტაბილურობის უპირატესობები და შეუძლია კარგად იმუშაოს GaN ეპიტაქსიურ ატმოსფეროში. გარდა ამისა, SiC-ის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ძალიან ცოტა განსხვავდება გრაფიტისგან, ამიტომ SiC არის სასურველი მასალა გრაფიტის ბაზის ზედაპირის საფარისთვის.

ამჟამად, საერთო SiC ძირითადად არის 3C, 4H და 6H ტიპის და სხვადასხვა კრისტალების ტიპების SiC გამოყენება განსხვავებულია. მაგალითად, 4H-SiC-ს შეუძლია მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების წარმოება; 6H-SiC არის ყველაზე სტაბილური და შეუძლია ფოტოელექტრული მოწყობილობების წარმოება; GaN-ის მსგავსი სტრუქტურის გამო, 3C-SiC შეიძლება გამოყენებულ იქნას GaN ეპიტაქსიალური ფენის დასამზადებლად და SiC-GaN RF მოწყობილობების დასამზადებლად. 3C-SiC ასევე საყოველთაოდ ცნობილია, როგორც β-SiC და β-SiC-ის მნიშვნელოვანი გამოყენებაა როგორც ფილმი და საფარი მასალა, ამიტომ β-SiC ამჟამად არის ძირითადი მასალა საფარისთვის.