Podstawy grafitowe pokryte SiC są powszechnie stosowane do podtrzymywania i podgrzewania podłoży monokrystalicznych w urządzeniach metaloorganicznych do chemicznego osadzania z fazy gazowej (MOCVD). Stabilność termiczna, jednorodność termiczna i inne parametry użytkowe podstawy grafitowej pokrytej SiC odgrywają decydującą rolę w jakości wzrostu materiału epitaksjalnego, dlatego jest to kluczowy element sprzętu MOCVD.
W procesie produkcji płytek na niektórych podłożach płytek powstają warstwy epitaksjalne, aby ułatwić wytwarzanie urządzeń. Typowe urządzenia emitujące światło LED wymagają przygotowania epitaksjalnych warstw GaA na podłożach krzemowych; Warstwa epitaksjalna SiC jest hodowana na przewodzącym podłożu SiC do budowy urządzeń takich jak SBD, MOSFET itp., do zastosowań wysokonapięciowych, wysokoprądowych i innych zastosowań energetycznych; Warstwa epitaksjalna GaN jest zbudowana na półizolowanym podłożu SiC w celu dalszej konstrukcji HEMT i innych urządzeń do zastosowań RF, takich jak komunikacja. Proces ten jest nierozerwalnie związany ze sprzętem CVD.
W urządzeniach CVD podłoża nie można umieścić bezpośrednio na metalu ani po prostu umieścić na podłożu w celu osadzania epitaksjalnego, ponieważ wiąże się to z przepływem gazu (poziomo, pionowo), temperaturą, ciśnieniem, utrwalaniem, uwalnianiem zanieczyszczeń i innymi aspektami czynniki wpływu. Dlatego konieczne jest zastosowanie podkładu, a następnie ułożenie podłoża na płycie, a następnie zastosowanie technologii CVD do epitaksjalnego osadzania na podłożu, jakim jest podkład grafitowy pokryty SiC (zwany także tacą).
Podstawy grafitowe pokryte SiC są powszechnie stosowane do podtrzymywania i podgrzewania podłoży monokrystalicznych w urządzeniach metaloorganicznych do chemicznego osadzania z fazy gazowej (MOCVD). Stabilność termiczna, jednorodność termiczna i inne parametry użytkowe podstawy grafitowej pokrytej SiC odgrywają decydującą rolę w jakości wzrostu materiału epitaksjalnego, dlatego jest to kluczowy element sprzętu MOCVD.
Metaloorganiczne chemiczne osadzanie z fazy gazowej (MOCVD) to główna technologia epitaksjalnego wzrostu warstw GaN w niebieskich diodach LED. Ma zalety prostej obsługi, kontrolowanej szybkości wzrostu i wysokiej czystości folii GaN. Jako ważny element komory reakcyjnej sprzętu MOCVD, podstawa łożyska stosowana do epitaksjalnego wzrostu folii GaN musi mieć zalety odporności na wysoką temperaturę, jednolitej przewodności cieplnej, dobrej stabilności chemicznej, dużej odporności na szok termiczny itp. Materiał grafitowy może spełniać powyższe warunki.
Jako jeden z podstawowych elementów wyposażenia MOCVD, baza grafitowa jest nośnikiem i elementem grzewczym podłoża, co bezpośrednio decyduje o jednorodności i czystości materiału filmowego, zatem jego jakość bezpośrednio wpływa na przygotowanie arkusza epitaksjalnego, a tym samym czasie, wraz ze wzrostem liczby zastosowań i zmianą warunków pracy, jest bardzo łatwy w noszeniu, zaliczany do materiałów eksploatacyjnych.
Chociaż grafit ma doskonałą przewodność cieplną i stabilność, ma dobrą zaletę jako podstawowy składnik sprzętu MOCVD, ale w procesie produkcyjnym grafit powoduje korozję proszku z powodu pozostałości gazów korozyjnych i metalicznych substancji organicznych oraz żywotności baza grafitowa zostanie znacznie zmniejszona. Jednocześnie opadający proszek grafitowy spowoduje zanieczyszczenie chipa.
Pojawienie się technologii powlekania może zapewnić utrwalenie powierzchni proszku, poprawić przewodność cieplną i wyrównać rozkład ciepła, co stało się główną technologią rozwiązującą ten problem. Baza grafitowa w środowisku użytkowania sprzętu MOCVD, powłoka powierzchniowa podłoża grafitowego powinna spełniać następujące cechy:
(1) Podstawa grafitowa może być całkowicie owinięta, a gęstość jest dobra, w przeciwnym razie podstawa grafitowa może łatwo ulec korozji w żrącym gazie.
(2) Wytrzymałość połączenia z bazą grafitową jest wysoka, aby zapewnić, że powłoka nie będzie łatwo odpadać po kilku cyklach w wysokiej i niskiej temperaturze.
(3) Ma dobrą stabilność chemiczną, aby uniknąć uszkodzeń powłoki w wysokiej temperaturze i atmosferze korozyjnej.
SiC ma zalety odporności na korozję, wysoką przewodność cieplną, odporność na szok termiczny i wysoką stabilność chemiczną i może dobrze pracować w atmosferze epitaksjalnej GaN. Ponadto współczynnik rozszerzalności cieplnej SiC różni się bardzo niewiele od współczynnika grafitu, dlatego SiC jest preferowanym materiałem do powlekania powierzchni grafitowego podłoża.
Obecnie powszechnym SiC jest głównie typ 3C, 4H i 6H, a zastosowania SiC różnych typów kryształów są różne. Na przykład 4H-SiC może wytwarzać urządzenia o dużej mocy; 6H-SiC jest najbardziej stabilny i pozwala na produkcję urządzeń fotoelektrycznych; Ze względu na podobną strukturę do GaN, 3C-SiC można stosować do wytwarzania warstwy epitaksjalnej GaN i wytwarzania urządzeń RF SiC-GaN. 3C-SiC jest również powszechnie znany jako β-SiC, a ważnym zastosowaniem β-SiC jest materiał filmowy i powłokowy, dlatego β-SiC jest obecnie głównym materiałem do powlekania.
Czas publikacji: 04 sierpnia 2023 r