Bingehên grafît ên pêçandî yên SiC bi gelemperî ji bo piştgirîkirin û germkirina binkeyên yekkrîstalî di alavên depokirina buhara kîmyewî ya metal-organîk (MOCVD) de têne bikar anîn. Stabiliya germî, yekrengiya germî û pîvanên din ên performansê yên bingeha grafîtê pêçandî ya SiC di kalîteya mezinbûna materyalê epitaxial de rolek diyarker dileyzin, ji ber vê yekê ew hêmana bingehîn a alavên MOCVD ye.
Di pêvajoya çêkirina waferê de, qatên epîtaksial bêtir li ser hin binerdeyên wafer têne çêkirin da ku çêkirina amûran hêsan bikin. Amûrên tîpîk ên ronahiyê yên LED hewce ne ku qatên epîtaksial ên GaAs li ser binerdeyên silicon amade bikin; Tebeqeya epîtaksial a SiC ji bo çêkirina cîhazên wekî SBD, MOSFET, hwd., ji bo sepanên voltaja bilind, heyama bilind û sepanên din ên hêzê, li ser substrata SiC-ya rêvebir tê mezin kirin; Tebeqeya epîtaksial GaN li ser substrata SiC ya nîv-îzolekirî tê çêkirin da ku HEMT û amûrên din ên ji bo serîlêdanên RF-ê yên wekî ragihandinê bêtir were çêkirin. Ev pêvajo ji alavên CVD nayê veqetandin.
Di cîhaza CVD de, substrate nikare rasterast li ser metalê were danîn an jî bi tenê li ser bingehek ji bo depokirina epitaxial were danîn, ji ber ku ew herikîna gazê (horizontal, vertîkal), germahî, zext, rastkirin, rijandina qirêj û aliyên din ên faktorên bandorê. Ji ber vê yekê, bingehek hewce ye, û dûv re substrate li ser dîskê tê danîn, û dûv re jî bi karanîna teknolojiya CVD ve depokirina epîtaksial li ser substratê tête kirin, û ev bingeh bingeha grafîtê ya pêçandî ya SiC ye (ku wekî tepsiya jî tê zanîn).
Bingehên grafît ên pêçandî yên SiC bi gelemperî ji bo piştgirîkirin û germkirina binkeyên yekkrîstalî di alavên depokirina buhara kîmyewî ya metal-organîk (MOCVD) de têne bikar anîn. Stabiliya germî, yekrengiya germî û pîvanên din ên performansê yên bingeha grafîtê pêçandî ya SiC di kalîteya mezinbûna materyalê epitaxial de rolek diyarker dileyzin, ji ber vê yekê ew hêmana bingehîn a alavên MOCVD ye.
Depokirina buhara kîmyewî ya metal-organîk (MOCVD) teknolojiyek bingehîn e ji bo mezinbûna epîtaksial a fîlimên GaN di LED-ya şîn de. Ew avantajên operasyona hêsan, rêjeya mezinbûna kontrolkirî û paqijiya bilind a fîlimên GaN heye. Wekî hêmanek girîng di jûreya reaksiyonê ya alavên MOCVD de, bingeha hilgirtina ku ji bo mezinbûna epîtaksial a fîlimê GaN tê bikar anîn pêdivî ye ku avantajên berxwedana germahiya bilind, guheztina germî ya yekgirtî, aramiya kîmyewî ya baş, berxwedana şokê ya germî ya bihêz, hwd. şert û mercên jorîn.
Wekî yek ji hêmanên bingehîn ên alavên MOCVD, bingeha grafît hilgir û laşê germkirina substratê ye, ku rasterast yekrengî û paqijiya materyalê fîlimê destnîşan dike, ji ber vê yekê qalîteya wê rasterast bandorê li amadekirina pelê epitaxial dike, û di heman demê de. dem, bi zêdebûna hejmara bikaranîna û guhertina şert û mercên xebatê de, pir hêsan e ku lixwekirina, aîdî madeyên xerckirinê.
Her çend grafît xwedan guheztin û aramiya germî ya hêja ye, ew wekî hêmanek bingehîn a alavên MOCVD xwedan avantajek baş e, lê di pêvajoya hilberînê de, grafît dê ji ber bermayiya gazên gemarî û organîkên metalîkî, û jiyana karûbarê tozê bişewitîne. bingeha grafît dê pir kêm bibe. Di heman demê de, toza grafîtê ya ku dikeve dê bibe sedema qirêjiya çîpê.
Derketina teknolojiya nixumandinê dikare rastkirina toza rûkal peyda bike, guheztina germahiyê zêde bike, û belavkirina germê wekhev bike, ku bûye teknolojiya sereke ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê. Bingeha grafîtê di hawîrdora karanîna alavên MOCVD de, pêlava rûyê bingeha grafît divê taybetmendiyên jêrîn bicîh bîne:
(1) Bingeha grafît dikare bi tevahî were pêçandin, û dendikê baş e, wekî din bingeha grafîtê hêsan e ku di gaza korozyonê de were xera kirin.
(2) Hêza kombînasyona bi bingeha grafîtê re zêde ye da ku pê ewle bibe ku pêlav ne hêsan e ku piştî çend germahiya bilind û germahiya nizm hilweşe.
(3) Ew xwedan îstîqrara kîmyewî ya baş e ku di germahiya bilind û atmosfera korozîf de ji têkçûna pêlavê dûr bixe.
SiC xwedan avantajên berxwedana korozyonê, gerîdeya germî ya bilind, berxwedana şoka termal û aramiya kîmyewî ya bilind e, û dikare di atmosfera epitaxial GaN de baş bixebite. Digel vê yekê, rêjeya berfirehbûna germî ya SiC ji ya grafît pir hindik cûda dibe, ji ber vê yekê SiC ji bo rûxandina rûyê bingeha grafît materyalê bijarte ye.
Heya nuha, SiC ya hevpar bi piranî celeb 3C, 4H û 6H e, û karanîna SiC ya celebên krîstal ên cihêreng cûda ne. Mînakî, 4H-SiC dikare amûrên hêza bilind çêbike; 6H-SiC ya herî stabîl e û dikare amûrên fotoelektrîkî çêbike; Ji ber strukturên wê yên mîna GaN, 3C-SiC dikare were bikar anîn da ku qatê epîtaksial GaN hilberîne û amûrên RF SiC-GaN çêbike. 3C-SiC bi gelemperî wekî β-SiC jî tê zanîn, û karanîna girîng a β-SiC wekî fîlim û materyalê xêzkirinê ye, ji ber vê yekê β-SiC niha materyalê sereke ye ji bo kişandinê.
Rêbaza amadekirina pêlava karbîdê silicon
Heya nuha, awayên amadekirina pêlava SiC bi piranî rêbaza gel-sol, rêbaza vegirtinê, rêbaza kişandina firçeyê, rêbaza rijandina plazmayê, rêbaza reaksiyona gaza kîmyewî (CVR) û rêbaza depokirina buhara kîmyewî (CVD) pêk tê.
Rêbaza vegirtinê:
Rêbaz celebek ziravkirina qonaxa zexm a germahiya bilind e, ku bi giranî tevlêbûna toza Si û toza C wekî toza binavkirinê bikar tîne, matrixa grafît di nav toza binavkirinê de tê danîn, û şînkirina germahiya bilind di gaza bêhêz de tê kirin. , û di dawiyê de li ser rûbera matrixa grafît cilê SiC tê bidestxistin. Pêvajo hêsan e û tevliheviya di navbera xêzkirin û substratê de baş e, lê yekrengiya pêlavê li ser riya stûrbûnê nebaş e, ku hêsan e ku meriv bêtir qulikan çêbike û bibe sedema berxwedana oksîdasyonê ya nebaş.
Rêbaza kişandina firçeyê:
Rêbaza kişandina firçeyê bi piranî ew e ku meriv maddeya xav a şil li ser rûyê matrixê grafît firçe bike, û dûv re maddeya xav di germahiyek diyar de sax bike da ku çîçek amade bike. Pêvajo sade ye û lêçûn kêm e, lê pêlava ku bi rêbaza pêlavkirina firçeyê hatî amadekirin bi tevlêbûna bi substratê qels e, yekrengiya xêzkirinê nebaş e, cilê zirav e û berxwedana oksîdasyonê kêm e, û ji bo arîkariyê rêbazên din hewce ne. ew.
Rêbaza rijandina plazmayê:
Rêbaza rijandina plazmayê bi giranî ew e ku meriv bi çekek plasma maddeyên xav ên helandî an nîv-helkirî li ser rûyê matrixa grafît bi çekek plazmayê birijîne, û dûv re zexm bike û were girêdan da ku pêçek çêbike. Rêbaz hêsan e ku karbidest e û dikare pêvekek karbîd a siliconê ya bi nisbeten zexm amade bike, lê pêlava karbîd a siliconê ku bi vê rêbazê hatî amadekirin bi gelemperî pir qels e û dibe sedema berxwedana qels a oksîdasyonê, ji ber vê yekê ew bi gelemperî ji bo amadekirina pêlava pêkhatî ya SiC tê bikar anîn da ku çêtir bikin. kalîteya kincê.
Rêbaza Gel-sol:
Rêbaza gel-sol bi giranî ew e ku meriv çareseriyek solê ya yekgirtî û zelal a ku rûyê matrixê vedigire, di gêlê de zuwa dike û dûv re jî şelandinê dike da ku pêvekek bistîne. Vê rêbazê xebitandinê hêsan e û lêçûnek hindik e, lê pêlava ku hatî hilberandin hin kêmasiyên wekî berxwedana şoka termal a kêm û şkandina hêsan heye, ji ber vê yekê ew bi berfirehî nayê bikar anîn.
Reaksiyona Gaza Kîmyewî (CVR):
CVR bi giranî bi karanîna Powza Si û SiO2 ji bo hilberandina hilma SiO-yê di germahiya bilind de pêlava SiC diafirîne, û rêzek reaksiyonên kîmyewî li ser rûyê substratê materyalê C pêk tê. Kişandina SiC ya ku bi vê rêbazê hatî amadekirin ji nêz ve bi substratê ve girêdayî ye, lê germahiya reaksiyonê bilindtir e û lêçûn jî zêde ye.
Depokirina Vapora Kîmyewî (CVD):
Heya nuha, CVD teknolojiya sereke ye ku ji bo amadekirina pêlava SiC li ser rûyê substratê. Pêvajoya bingehîn rêzek reaksiyonên laşî û kîmyewî yên maddeya reaksiyonê ya qonaxa gazê ya li ser rûyê substratê ye, û di dawiyê de pêlava SiC bi depokirina li ser rûyê substratê tê amadekirin. Kişandina SiC ya ku ji hêla teknolojiya CVD ve hatî amadekirin ji nêzik ve bi rûyê substratê ve girêdayî ye, ku dikare bi bandor berxwedana oksîdasyonê û berxwedana ablative ya materyalê substratê çêtir bike, lê dema hilweşandina vê rêbazê dirêjtir e, û gaza reaksiyonê xwedan hin jehrîn e. xaz.
Rewşa bazarê ya bingeha grafîtê pêçandî ya SiC
Dema ku hilberînerên biyanî zû dest pê kirin, wan pêşengek zelal û pişkek bazarê ya bilind bû. Di qada navneteweyî de, dabînkerên bingehîn ên bingeha grafîtê pêçandî ya SiC ne Holandî Xycard, Almanya SGL Carbon (SGL), Japonya Toyo Carbon, Dewletên Yekbûyî MEMC û pargîdaniyên din, ku bi bingehîn bazara navneteweyî dagir dikin. Her çend Chinaîn teknolojiya bingehîn a mezinbûna yekgirtî ya pêlava SiC li ser rûyê matrixa grafîtê şikand, matrixa grafît-kalîteya bilind hîn jî xwe dispêre SGL-ya Alman, Japon Toyo Carbon û pargîdaniyên din, matrixa grafîtê ku ji hêla pargîdaniyên navxweyî ve hatî peyda kirin bandorê li karûbarê dike. jiyan ji ber guheztina germî, modula elastîk, modula hişk, kêmasiyên tîrêjê û pirsgirêkên din ên kalîteyê. Amûrên MOCVD nekarin hewcedariyên karanîna bingeha grafîtê pêçandî ya SiC bicîh bînin.
Pîşesaziya nîvconductor ya Chinaînê bi lez pêş dikeve, bi zêdebûna gav bi gav rêjeya herêmîkirina alavên epîtaksial MOCVD, û berfirehkirina serîlêdanên pêvajoyê yên din, tê payîn ku bazara hilberên bingeha grafîtê ya sic-ê ya paşerojê bi lez mezin bibe. Li gorî texmînên pîşesaziyê yên pêşîn, bazara bingehîn a grafîtê ya navxweyî dê di çend salên pêş de 500 mîlyon yuan derbas bike.
Bingeha grafîtê pêçandî ya SiC pêkhateya bingehîn a alavên pîşesazîkirina nîvconduktorê tevlihev e, serweriya teknolojiya bingehîn a hilber û hilberîna wê dike, û têgihîştina herêmîkirina tevahiya zincîra pîşesaziya madeya xav-pêvajoya-alavê ji bo misogerkirina pêşkeftina girîng girîngiyek stratejîk e. Pîşesaziya nîvconductor ya Çînê. Qada bingeha grafîtê ya nixumandî ya SiC ya navxweyî geş dibe, û kalîteya hilberê di demek nêzîk de dikare bigihîje asta pêşkeftî ya navneteweyî.
Dema postê: 24-2023