Grafitne podlage, prevlečene s SiC, se običajno uporabljajo za podporo in ogrevanje monokristalnih substratov v opremi za kemično nanašanje kovinsko-organskih plinov (MOCVD). Toplotna stabilnost, toplotna enakomernost in drugi parametri delovanja grafitne osnove, prevlečene s SiC, igrajo odločilno vlogo pri kakovosti epitaksialne rasti materiala, zato je ključna komponenta opreme MOCVD.
V procesu izdelave rezin se epitaksialne plasti dodatno konstruirajo na nekaterih podlagah za rezine, da se olajša izdelava naprav. Tipične naprave za oddajanje svetlobe LED morajo pripraviti epitaksialne plasti GaAs na silicijevih substratih; Epitaksialna plast SiC se goji na prevodnem substratu SiC za konstrukcijo naprav, kot so SBD, MOSFET itd., za visokonapetostne, visoke tokove in druge močnostne aplikacije; Epitaksialna plast GaN je izdelana na polizoliranem substratu SiC za nadaljnjo konstrukcijo HEMT in drugih naprav za RF aplikacije, kot je komunikacija. Ta proces je neločljivo povezan s CVD opremo.
V opremi CVD substrata ni mogoče postaviti neposredno na kovino ali preprosto postaviti na podlago za epitaksialno nanašanje, ker vključuje pretok plina (vodoravno, navpično), temperaturo, tlak, fiksacijo, odvajanje onesnaževal in druge vidike dejavniki vpliva. Zato je treba uporabiti podlago in nato podlago položiti na disk, nato pa uporabiti tehnologijo CVD za epitaksialno nanašanje na podlago, ki je grafitna podlaga, prevlečena s SiC (znana tudi kot pladenj).
Grafitne podlage, prevlečene s SiC, se običajno uporabljajo za podporo in ogrevanje monokristalnih substratov v opremi za kemično nanašanje kovinsko-organskih plinov (MOCVD). Toplotna stabilnost, toplotna enakomernost in drugi parametri delovanja grafitne osnove, prevlečene s SiC, igrajo odločilno vlogo pri kakovosti epitaksialne rasti materiala, zato je ključna komponenta opreme MOCVD.
Metalno-organsko kemično naparjevanje (MOCVD) je glavna tehnologija za epitaksialno rast GaN filmov v modri LED. Prednosti so preprosto delovanje, nadzorovana hitrost rasti in visoka čistost GaN filmov. Kot pomembna komponenta v reakcijski komori opreme MOCVD mora nosilna osnova, ki se uporablja za epitaksialno rast GaN filma, imeti prednosti visoke temperaturne odpornosti, enakomerne toplotne prevodnosti, dobre kemične stabilnosti, močne odpornosti na toplotne udarce itd. Grafitni material lahko izpolni zgornjih pogojev.
Kot ena od osrednjih komponent opreme MOCVD je grafitna osnova nosilec in grelno telo substrata, ki neposredno določa enotnost in čistost filmskega materiala, zato njegova kakovost neposredno vpliva na pripravo epitaksialne plošče in hkrati čas, z večanjem števila uporab in spreminjanjem delovnih pogojev je zelo enostaven za nošenje, spada med potrošni material.
Čeprav ima grafit odlično toplotno prevodnost in stabilnost, ima dobro prednost kot osnovna komponenta opreme MOCVD, vendar bo v proizvodnem procesu grafit korodiral prah zaradi ostankov korozivnih plinov in kovinskih organskih snovi ter življenjske dobe grafitna osnova bo močno zmanjšana. Istočasno bo padajoči grafitni prah povzročil onesnaženje čipa.
Pojav tehnologije premazov lahko zagotovi površinsko fiksacijo prahu, poveča toplotno prevodnost in izenači porazdelitev toplote, kar je postala glavna tehnologija za reševanje tega problema. Grafitna osnova v okolju uporabe opreme MOCVD, mora grafitna osnovna površinska prevleka izpolnjevati naslednje značilnosti:
(1) Grafitno osnovo je mogoče popolnoma zaviti, gostota pa je dobra, sicer je grafitno osnovo zlahka korodirati v jedkem plinu.
(2) Trdnost kombinacije z grafitno osnovo je visoka, kar zagotavlja, da premaz po več ciklih visokih in nizkih temperatur ne odpade zlahka.
(3) Ima dobro kemično stabilnost, da se prepreči odpoved premaza pri visoki temperaturi in jedki atmosferi.
SiC ima prednosti odpornosti proti koroziji, visoke toplotne prevodnosti, odpornosti na toplotne udarce in visoke kemične stabilnosti ter lahko dobro deluje v epitaksialni atmosferi GaN. Poleg tega se koeficient toplotne razteznosti SiC zelo malo razlikuje od koeficienta grafita, zato je SiC prednostni material za površinsko prevleko grafitne osnove.
Trenutno je običajni SiC v glavnem tip 3C, 4H in 6H, uporaba različnih vrst kristalov SiC pa je različna. Na primer, 4H-SiC lahko proizvaja visoko zmogljive naprave; 6H-SiC je najbolj stabilen in lahko proizvaja fotoelektrične naprave; Zaradi podobne strukture kot GaN se lahko 3C-SiC uporablja za izdelavo epitaksialne plasti GaN in izdelavo RF naprav SiC-GaN. 3C-SiC je splošno znan tudi kot β-SiC, pomembna uporaba β-SiC pa je kot film in prevlečni material, tako da je β-SiC trenutno glavni material za prevleko.
Čas objave: 4. avgusta 2023