មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅដើម្បីគាំទ្រ និងកំដៅស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់តែមួយនៅក្នុងឧបករណ៍បំភាយឧស្ម័នគីមីសរីរាង្គ (MOCVD) ។ ស្ថេរភាពកម្ដៅ ឯកសណ្ឋានកម្ដៅ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងទៀតនៃមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងគុណភាពនៃការលូតលាស់នៃសម្ភារៈអេពីតាស៊ីល ដូច្នេះវាគឺជាធាតុផ្សំសំខាន់នៃឧបករណ៍ MOCVD ។
នៅក្នុងដំណើរការនៃការផលិត wafer ស្រទាប់ epitaxial ត្រូវបានសាងសង់បន្ថែមទៀតនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម wafer មួយចំនួនដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការផលិតឧបករណ៍។ ឧបករណ៍បញ្ចេញពន្លឺ LED ធម្មតាត្រូវរៀបចំស្រទាប់ epitaxial នៃ GaAs នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន។ ស្រទាប់ SiC epitaxial ត្រូវបានដាំដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម SiC conductive សម្រាប់ការសាងសង់ឧបករណ៍ដូចជា SBD, MOSFET ជាដើម សម្រាប់តង់ស្យុងខ្ពស់ ចរន្តខ្ពស់ និងកម្មវិធីថាមពលផ្សេងៗទៀត។ ស្រទាប់ epitaxial GaN ត្រូវបានសាងសង់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម SiC ពាក់កណ្តាលអ៊ីសូឡង់ ដើម្បីសាងសង់បន្ថែម HEMT និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀតសម្រាប់កម្មវិធី RF ដូចជាទំនាក់ទំនង។ ដំណើរការនេះគឺមិនអាចបំបែកចេញពីឧបករណ៍ CVD បានទេ។
នៅក្នុងគ្រឿងបរិក្ខារ CVD ស្រទាប់ខាងក្រោមមិនអាចដាក់ដោយផ្ទាល់លើលោហៈ ឬគ្រាន់តែដាក់នៅលើមូលដ្ឋានសម្រាប់ការបំភាយ epitaxial ទេព្រោះវាពាក់ព័ន្ធនឹងលំហូរឧស្ម័ន (ផ្ដេក បញ្ឈរ) សីតុណ្ហភាព សម្ពាធ ការជួសជុល ការបញ្ចេញជាតិពុល និងទិដ្ឋភាពផ្សេងទៀតនៃ កត្តាឥទ្ធិពល។ ដូច្នេះ មូលដ្ឋានត្រូវការមួយ ហើយបន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានដាក់នៅលើឌីស ហើយបន្ទាប់មកការដាក់ epitaxial ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា CVD ហើយមូលដ្ឋាននេះគឺជាមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC (ដែលគេស្គាល់ថាជាថាស)។
មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅដើម្បីគាំទ្រ និងកំដៅស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់តែមួយនៅក្នុងឧបករណ៍បំភាយឧស្ម័នគីមីសរីរាង្គ (MOCVD) ។ ស្ថេរភាពកម្ដៅ ឯកសណ្ឋានកម្ដៅ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងទៀតនៃមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងគុណភាពនៃការលូតលាស់នៃសម្ភារៈអេពីតាស៊ីល ដូច្នេះវាគឺជាធាតុផ្សំសំខាន់នៃឧបករណ៍ MOCVD ។
ការបំភាយឧស្ម័នគីមីសរីរាង្គ (MOCVD) គឺជាបច្ចេកវិទ្យាចម្បងសម្រាប់ការលូតលាស់ epitaxial នៃខ្សែភាពយន្ត GaN នៅក្នុង LED ពណ៌ខៀវ។ វាមានគុណសម្បត្តិនៃប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ អត្រាកំណើនដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន និងភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃខ្សែភាពយន្ត GaN ។ ក្នុងនាមជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់នៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មនៃឧបករណ៍ MOCVD មូលដ្ឋានសត្វខ្លាឃ្មុំដែលប្រើសម្រាប់ការលូតលាស់ epitaxial ខ្សែភាពយន្ត GaN ចាំបាច់ត្រូវមានគុណសម្បត្តិនៃភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ចរន្តកំដៅឯកសណ្ឋាន ស្ថេរភាពគីមីល្អ ធន់នឹងការឆក់កម្ដៅខ្លាំង។ល។ សម្ភារៈក្រាហ្វិចអាចបំពេញបាន។ លក្ខខណ្ឌខាងលើ។
ក្នុងនាមជាធាតុផ្សំស្នូលមួយនៃឧបករណ៍ MOCVD មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចគឺជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន និងកំដៅនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវឯកសណ្ឋាន និងភាពបរិសុទ្ធនៃសម្ភារៈខ្សែភាពយន្ត ដូច្នេះគុណភាពរបស់វាប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ការរៀបចំសន្លឹក epitaxial ហើយក្នុងពេលតែមួយ ពេលវេលាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួននៃការប្រើប្រាស់និងការផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌការងារវាងាយស្រួលណាស់ក្នុងការពាក់ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់។
ទោះបីជាក្រាហ្វិចមានចរន្តកំដៅ និងស្ថេរភាពដ៏ល្អឥតខ្ចោះក៏ដោយ វាមានគុណសម្បត្តិល្អជាសមាសធាតុមូលដ្ឋាននៃឧបករណ៍ MOCVD ប៉ុន្តែនៅក្នុងដំណើរការផលិត ក្រាហ្វិចនឹងរលួយម្សៅដោយសារតែសំណល់នៃឧស្ម័ន corrosive និងសារធាតុសរីរាង្គលោហធាតុ និងអាយុកាលសេវាកម្មរបស់ មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចនឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះម្សៅក្រាហ្វិចដែលធ្លាក់ចុះនឹងបណ្តាលឱ្យមានការបំពុលដល់បន្ទះឈីប។
ការលេចចេញនៃបច្ចេកវិជ្ជាថ្នាំកូតអាចផ្តល់នូវការជួសជុលម្សៅលើផ្ទៃ បង្កើនចរន្តកំដៅ និងចែកចាយកំដៅស្មើៗគ្នា ដែលបានក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាចម្បងក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហានេះ។ មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចនៅក្នុងបរិស្ថានប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ MOCVD ថ្នាំកូតផ្ទៃក្រាហ្វិចគួរតែបំពេញតាមលក្ខណៈដូចខាងក្រោមៈ
(1) មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចអាចត្រូវបានរុំយ៉ាងពេញលេញហើយដង់ស៊ីតេគឺល្អបើមិនដូច្នេះទេមូលដ្ឋានក្រាហ្វីតងាយនឹងរលួយនៅក្នុងឧស្ម័នដែលច្រេះ។
(2) កម្លាំងរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចគឺខ្ពស់ដើម្បីធានាថាថ្នាំកូតមិនងាយនឹងធ្លាក់ចុះបន្ទាប់ពីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់និងសីតុណ្ហភាពទាបជាច្រើនវដ្ត។
(3) វាមានស្ថេរភាពគីមីល្អដើម្បីជៀសវាងការបរាជ័យនៃថ្នាំកូតនៅក្នុងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់និងបរិយាកាស corrosive ។
SiC មានគុណសម្បត្តិនៃភាពធន់នឹងច្រេះ ចរន្តកំដៅខ្ពស់ ធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ និងស្ថេរភាពគីមីខ្ពស់ ហើយអាចដំណើរការបានយ៉ាងល្អនៅក្នុងបរិយាកាស GaN epitaxial ។ លើសពីនេះទៀតមេគុណពង្រីកកំដៅនៃ SiC ខុសគ្នាតិចតួចពីក្រាហ្វិតដូច្នេះ SiC គឺជាសម្ភារៈដែលពេញចិត្តសម្រាប់ថ្នាំកូតផ្ទៃនៃមូលដ្ឋានក្រាហ្វិច។
នាពេលបច្ចុប្បន្ន SiC ទូទៅគឺភាគច្រើនជាប្រភេទ 3C, 4H និង 6H ហើយការប្រើប្រាស់ SiC នៃប្រភេទគ្រីស្តាល់គឺខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ 4H-SiC អាចផលិតឧបករណ៍ដែលមានថាមពលខ្ពស់; 6H-SiC មានស្ថេរភាពបំផុត និងអាចផលិតឧបករណ៍ photoelectric ។ ដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាស្រដៀងទៅនឹង GaN 3C-SiC អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតស្រទាប់ GaN epitaxial និងផលិតឧបករណ៍ SiC-GaN RF ។ 3C-SiC ត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជា β-SiC ហើយការប្រើប្រាស់ដ៏សំខាន់នៃ β-SiC គឺដូចជាខ្សែភាពយន្ត និងសម្ភារៈថ្នាំកូត ដូច្នេះបច្ចុប្បន្ន β-SiC គឺជាសម្ភារៈសំខាន់សម្រាប់ថ្នាំកូត។
វិធីសាស្រ្តនៃការរៀបចំថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូន
នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្រ្តនៃការរៀបចំថ្នាំកូត SiC ភាគច្រើនរួមមាន វិធីសាស្ត្រជែលសូល វិធីសាស្ត្របង្កប់ វិធីសាស្ត្រថ្នាំកូតជក់ វិធីសាស្ត្របាញ់ថ្នាំប្លាស្មា វិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មឧស្ម័នគីមី (CVR) និងវិធីសាស្ត្រទម្លាក់ចំហាយគីមី (CVD)។
វិធីសាស្រ្តបង្កប់៖
វិធីសាស្រ្តគឺជាប្រភេទនៃការដុតដំណាក់កាលរឹងដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលភាគច្រើនប្រើល្បាយនៃម្សៅ Si និងម្សៅ C ជាម្សៅបង្កប់ ម៉ាទ្រីសក្រាហ្វីតត្រូវបានដាក់ក្នុងម្សៅបង្កប់ ហើយការដុតកម្ដៅខ្ពស់ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧស្ម័នអសកម្ម។ ហើយទីបំផុតថ្នាំកូត SiC ត្រូវបានទទួលនៅលើផ្ទៃនៃម៉ាទ្រីសក្រាហ្វីត។ ដំណើរការនេះគឺសាមញ្ញ ហើយការរួមផ្សំគ្នារវាងថ្នាំកូត និងស្រទាប់ខាងក្រោមគឺល្អ ប៉ុន្តែភាពឯកសណ្ឋាននៃថ្នាំកូតនៅតាមបណ្តោយទិសដៅនៃកម្រាស់គឺអន់ ដែលងាយនឹងបង្កើតរន្ធច្រើន និងនាំទៅរកភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មមិនល្អ។
វិធីសាស្ត្រលាបថ្នាំជក់៖
វិធីសាស្រ្តនៃការស្រោបជក់គឺជាចម្បងដើម្បីដុសសម្អាតវត្ថុធាតុរាវនៅលើផ្ទៃនៃម៉ាទ្រីសក្រាហ្វីត ហើយបន្ទាប់មកព្យាបាលវត្ថុធាតុដើមនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយដើម្បីរៀបចំថ្នាំកូត។ ដំណើរការនេះគឺសាមញ្ញ ហើយការចំណាយគឺទាប ប៉ុន្តែថ្នាំកូតដែលរៀបចំដោយវិធីថ្នាំកូតជក់មានភាពទន់ខ្សោយក្នុងការរួមផ្សំជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម ភាពស្មើគ្នានៃថ្នាំកូតគឺអន់ ថ្នាំកូតគឺស្តើង និងធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មទាប ហើយវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតគឺត្រូវការជាជំនួយ។ វា។
វិធីសាស្ត្របាញ់ថ្នាំប្លាស្មា៖
វិធីសាស្ត្របាញ់ថ្នាំប្លាស្មា ជាចម្បងដើម្បីបាញ់វត្ថុធាតុដើមដែលរលាយ ឬពាក់កណ្តាលរលាយលើផ្ទៃនៃម៉ាទ្រីសក្រាហ្វិចដោយប្រើកាំភ្លើងប្លាស្មា ហើយបន្ទាប់មកធ្វើឱ្យរឹងមាំ និងស្អិតជាប់ដើម្បីបង្កើតជាថ្នាំកូត។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺសាមញ្ញក្នុងការដំណើរការ និងអាចរៀបចំថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបែតក្រាស់ដែលទាក់ទងគ្នា ប៉ុន្តែថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូនដែលរៀបចំដោយវិធីសាស្ត្រនេះច្រើនតែខ្សោយពេក ហើយនាំឱ្យមានភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មខ្សោយ ដូច្នេះជាទូទៅវាត្រូវបានគេប្រើសម្រាប់ការរៀបចំថ្នាំកូត SiC ដើម្បីកែលម្អ។ គុណភាពនៃថ្នាំកូត។
វិធីសាស្ត្រ Gel-sol៖
វិធីសាស្រ្ត gel-sol ជាចម្បងដើម្បីរៀបចំដំណោះស្រាយសូលុយស្យុងឯកសណ្ឋាន និងថ្លា គ្របដណ្តប់លើផ្ទៃម៉ាទ្រីស ស្ងួតទៅជាជែល ហើយបន្ទាប់មក sintering ដើម្បីទទួលបានថ្នាំកូត។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺសាមញ្ញក្នុងដំណើរការ និងចំណាយតិច ប៉ុន្តែថ្នាំកូតដែលផលិតមានចំណុចខ្វះខាតមួយចំនួន ដូចជាធន់នឹងការឆក់កម្ដៅទាប និងងាយបំបែក ដូច្នេះវាមិនអាចប្រើបានយ៉ាងទូលំទូលាយនោះទេ។
ប្រតិកម្មឧស្ម័នគីមី (CVR)៖
CVR ជាចម្បងបង្កើតថ្នាំកូត SiC ដោយប្រើម្សៅ Si និង SiO2 ដើម្បីបង្កើតចំហាយ SiO នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយប្រតិកម្មគីមីជាបន្តបន្ទាប់កើតឡើងលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមសម្ភារៈ C ។ ថ្នាំកូត SiC ដែលរៀបចំដោយវិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មគឺខ្ពស់ជាងហើយការចំណាយគឺខ្ពស់ជាង។
ការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD)៖
នាពេលបច្ចុប្បន្ន CVD គឺជាបច្ចេកវិទ្យាចម្បងសម្រាប់ការរៀបចំថ្នាំកូត SiC លើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ដំណើរការចម្បងគឺជាស៊េរីនៃប្រតិកម្មរូបវន្ត និងគីមីនៃសម្ភារៈប្រតិកម្មដំណាក់កាលឧស្ម័ននៅលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយទីបំផុតថ្នាំកូត SiC ត្រូវបានរៀបចំដោយការទម្លាក់នៅលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ថ្នាំកូត SiC ដែលរៀបចំដោយបច្ចេកវិទ្យា CVD ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពធន់នឹងអុកស៊ីតកម្ម និងភាពធន់ទ្រាំ ablative នៃសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម ប៉ុន្តែពេលវេលានៃការទម្លាក់ចោលនៃវិធីសាស្ត្រនេះគឺយូរជាង ហើយឧស្ម័នប្រតិកម្មមានជាតិពុលជាក់លាក់។ ឧស្ម័ន។
ស្ថានភាពទីផ្សារនៃមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចស្រោប SiC
នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនផលិតបរទេសចាប់ផ្តើមដំបូង ពួកគេមានការនាំមុខច្បាស់លាស់ និងចំណែកទីផ្សារខ្ពស់។ ជាអន្តរជាតិ អ្នកផ្គត់ផ្គង់សំខាន់ៗនៃមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC គឺក្រុមហ៊ុន Dutch Xycard, Germany SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, សហរដ្ឋអាមេរិក MEMC និងក្រុមហ៊ុនផ្សេងទៀតដែលជាមូលដ្ឋានកាន់កាប់ទីផ្សារអន្តរជាតិ។ ទោះបីជាប្រទេសចិនបានទម្លុះបច្ចេកវិជ្ជាស្នូលសំខាន់នៃការលូតលាស់ឯកសណ្ឋាននៃថ្នាំកូត SiC លើផ្ទៃក្រាហ្វិច ម៉ាទ្រីសក្រាហ្វិចដែលមានគុណភាពខ្ពស់នៅតែពឹងផ្អែកលើក្រុមហ៊ុនអាល្លឺម៉ង់ SGL ជប៉ុន តូយ៉ូកាបូន និងសហគ្រាសផ្សេងទៀត ម៉ាទ្រីសក្រាហ្វិចដែលផ្តល់ដោយសហគ្រាសក្នុងស្រុកប៉ះពាល់ដល់សេវាកម្ម។ ជីវិតដោយសារចរន្តកំដៅ ម៉ូឌុលយឺត ម៉ូឌុលរឹង ពិការភាពបន្ទះឈើ និងបញ្ហាគុណភាពផ្សេងទៀត។ ឧបករណ៍ MOCVD មិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការនៃការប្រើប្រាស់មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចស្រោប SiC បានទេ។
ឧស្សាហកម្ម semiconductor របស់ប្រទេសចិនកំពុងអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្តិចម្តងនៃអត្រាការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មឧបករណ៍ epitaxial MOCVD និងការពង្រីកកម្មវិធីដំណើរការផ្សេងទៀត ទីផ្សារផលិតផលមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC នាពេលអនាគតត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ យោងតាមការប៉ាន់ស្មានឧស្សាហកម្មបឋម ទីផ្សារមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចក្នុងស្រុកនឹងលើសពី 500 លានយន់ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខ។
មូលដ្ឋានក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ SiC គឺជាសមាសធាតុស្នូលនៃឧបករណ៍ឧស្សាហូបនីយកម្ម semiconductor ផ្សំដោយស្ទាត់ជំនាញលើបច្ចេកវិទ្យាស្នូលសំខាន់នៃការផលិត និងការផលិតរបស់វា ហើយការសម្រេចបាននូវការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៃខ្សែសង្វាក់ឧស្សាហកម្មសម្ភារៈ-ដំណើរការ-សម្ភារៈទាំងមូលគឺមានសារៈសំខាន់ជាយុទ្ធសាស្ត្រសម្រាប់ធានាការអភិវឌ្ឍន៍នៃ ឧស្សាហកម្ម semiconductor របស់ប្រទេសចិន។ វិស័យមូលដ្ឋានក្រាហ្វិចស្រោប SiC ក្នុងស្រុកកំពុងរីកចម្រើន ហើយគុណភាពផលិតផលអាចឈានដល់កម្រិតអន្តរជាតិក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ២៤-កក្កដា-២០២៣