Saldhigyada garaafyada dahaarka leh ee SiC ayaa caadi ahaan loo isticmaalaa in lagu taageero oo lagu kululeeyo hal substrates kiristaan ah oo ku jira kaydinta uumiga kiimikada ee birta-organic (MOCVD). Xasiloonida kulaylka, lebiska kulaylka iyo cabbirrada waxqabadka kale ee saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC ayaa door muhiim ah ka ciyaara tayada kobaca walxaha epitaxial, markaa waa qaybta ugu muhiimsan ee qalabka MOCVD.
Habka wax-soo-saarka wafer-ka, lakabyada epitaxial ayaa lagu sii dhisayaa qaar ka mid ah substrate-ka waferka si loo fududeeyo soo saarista aaladaha. Aaladaha caadiga ah ee iftiimiya LED waxay u baahan yihiin inay diyaariyaan lakabyada epitaxial ee GaAs ee substrates silicon; Lakabka Epitaxial SiC wuxuu ku koray substrate-ka SiC ee lagu dhisayo aaladaha sida SBD, MOSFET, iwm. Lakabka Epitaxial ee GaN waxaa lagu dhisay substrate-ka yar ee SiC si loo sii dhiso HEMT iyo aaladaha kale ee codsiyada RF sida isgaarsiinta. Habkani waa mid aan ka go'in qalabka CVD.
Qalabka CVD-ga, substrate-ka si toos ah looguma dhejin karo birta ama si fudud looma dhejin karo saldhigga epitaxial, sababtoo ah waxay ku lug leedahay socodka gaaska (horizontal, vertical), heerkulka, cadaadiska, hagaajinta, daadinta wasakhowga iyo qaybaha kale ee arrimaha saameeya. Sidaa darteed, saldhig ayaa loo baahan yahay, ka dibna substrate-ka ayaa la saarayaa saxanka, ka dibna dhejinta epitaxial waxaa lagu sameeyaa substrate iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada CVD, saldhigani waa saldhigga garaafiga ee SiC-da daboolan (sidoo kale loo yaqaan saxanka).
Saldhigyada garaafyada dahaarka leh ee SiC ayaa caadi ahaan loo isticmaalaa in lagu taageero oo lagu kululeeyo hal substrates kiristaan ah oo ku jira kaydinta uumiga kiimikada ee birta-organic (MOCVD). Xasiloonida kulaylka, lebiska kulaylka iyo cabbirrada waxqabadka kale ee saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC ayaa door muhiim ah ka ciyaara tayada kobaca walxaha epitaxial, markaa waa qaybta ugu muhiimsan ee qalabka MOCVD.
Dhigista uumiga kiimikada ee birta-organic (MOCVD) waa tignoolajiyada guud ee koritaanka epitaxial ee filimada GaN ee LED buluug ah. Waxay leedahay faa'iidooyinka hawlgalka fudud, heerka kobaca la xakameyn karo iyo nadiifnimada sare ee filimada GaN. Sida qayb muhiim ah oo ka mid ah qolka falcelinta ee qalabka MOCVD, saldhigga xajinta ee loo isticmaalo filimka GaN ee kobaca epitaxial wuxuu u baahan yahay inuu yeesho faa'iidooyinka iska caabbinta heerkulka sare, kulaylka isku midka ah, xasilloonida kiimikada wanaagsan, caabbinta shoogga kulaylka xooggan, iwm. Qalabka garaafka ayaa la kulmi kara shuruudaha kor ku xusan.
Sida mid ka mid ah qaybaha asaasiga ah ee qalabka MOCVD, saldhigga graphite waa side iyo jidhka kuleyliyaha substrate, kaas oo si toos ah u go'aamiya isku mid ahaanshaha iyo nadiifnimada alaabta filimka, sidaas darteed tayada ay si toos ah u saameynayso diyaarinta xaashida epitaxial, iyo isla waqtiga, iyada oo korodhka tirada isticmaalka iyo isbeddelka xaaladaha shaqada, aad bay u fududahay in la xidho, oo ka tirsan alaabta la isticmaalo.
In kasta oo graphite leeyahay conductivity kaamerada heer sare ah iyo xasiloonida, waxa uu leeyahay faa'iido wanaagsan sida qayb ka mid ah saldhigga qalabka MOCVD, laakiin habka wax soo saarka, graphite daxaloobay doonaa budada ay sabab u tahay hadhaagii gaasaska daxalka ah iyo organics macdan, iyo nolosha adeegga ee saldhigga graphite si weyn ayaa loo dhimi doonaa. Isla mar ahaantaana, budada garaafka ee dhacaysa waxay u keeni doontaa wasakh xagga jajabka.
Soo ifbaxa tignoolajiyada dahaarka waxay ku siin kartaa hagaajinta budada dusha sare, kor u qaadista kuleylka kuleylka, iyo sinnaanta qaybinta kulaylka, taas oo noqotay tignoolajiyada ugu weyn ee lagu xallinayo dhibaatadan. Saldhigga garaafka ee qalabka MOCVD waxay adeegsadaan deegaanka, dahaarka dusha sare ee graphite waa inuu buuxiyaa sifooyinka soo socda:
(1) Saldhigga graphite si buuxda ayaa loo duubi karaa, cufnaantana waa wanaagsan tahay, haddii kale saldhigga graphite waa sahlan tahay in lagu dhufto gaaska qashinka ah.
(2) Xoogga isku-dhafka ah ee saldhigga graphite waa mid sarreeya si loo hubiyo in daboolku aanu si sahlan u dhicin ka dib dhowr heerkul sare ah iyo wareegyo heerkul hooseeya.
(3) Waxay leedahay degganaansho kiimikaad oo wanaagsan si looga fogaado dahaarka oo ku guuldareysta heerkulka sare iyo jawiga daxalka leh.
SiC waxay leedahay faa'iidooyinka caabbinta daxalka, heerkulka sare ee kuleylka, caabbinta shoogga kulaylka iyo xasilloonida kiimikada sare, waxayna si fiican ugu shaqeyn kartaa jawiga epitaxial GaN. Intaa waxaa dheer, iskudarka ballaarinta kulaylka ee SiC aad ayuu uga duwan yahay kan garaafka, sidaa darteed SiC waa sheyga la doorbido ee dusha sare ee saldhigga garaafyada.
Waqtigan xaadirka ah, SiC-ga caadiga ah waa inta badan nooca 3C, 4H iyo 6H, iyo isticmaalka SiC ee noocyada kala duwan ee crystals ayaa kala duwan. Tusaale ahaan, 4H-SiC waxay soo saari kartaa qalabka awoodda sare leh; 6H-SiC waa kan ugu xasilloon oo soo saari kara qalabka korantada; Sababtoo ah qaab-dhismeedka la midka ah ee GaN, 3C-SiC waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro lakabka Epitaxial GaN iyo soo saarista qalabka SiC-GaN RF. 3C-SiC waxaa sidoo kale loo yaqaannaa β-SiC, iyo isticmaalka muhiimka ah ee β-SiC waa filim iyo walxaha dahaarka, sidaas darteed β-SiC hadda waa alaabta ugu muhiimsan ee daahan.
Habka diyaarinta daahan carbide silicon
Waqtigan xaadirka ah, hababka diyaarinta ee daahan SiC inta badan waxaa ka mid ah habka gel-sol, habka dhejinta, habka daahan buraashka, habka buufin plasma, habka falcelinta kiimikada gaaska (CVR) iyo habka kaydinta uumiga kiimikada (CVD).
Habka isku-xidhka:
Habka waa nooc ka mid ah heerkul sare oo heerkulkiisu sarreeyo sintering weji adag, kaas oo inta badan isticmaala isku dhafka ah budada Si iyo budada C sida budada gundhigga ah, matrix graphite waxaa la dhigayaa in budada gundhig, iyo sintering heerkulka sare waxaa lagu fuliyaa gaaska inert. , iyo ugu dambeyntii daboolka SiC waxaa laga helaa dusha sare ee matrix graphite. Nidaamku waa mid fudud oo isku-dhafka u dhexeeya daaha iyo substrate-ka waa mid wanaagsan, laakiin isku-dhafka lakabka ee jihada dhumucda waa mid liidata, taas oo sahlan in la soo saaro godad badan oo keena caabbinta oksaydhka liidata.
Habka daahan caday:
Habka dahaarka buraashka ayaa inta badan ah in la cadaydo walxaha dareeraha ah ee dareeraha ah ee dusha sare ee shaxanka garaafka, ka dibna lagu daaweeyo alaabta ceeriin heerkul gaar ah si loogu diyaariyo daahan. Nidaamku waa mid fudud, kharashkuna waa yar yahay, laakiin dahaarka lagu diyaariyo habka burushka buraashka ayaa daciif ah marka lagu daro substrate-ka, lebbiska dahaarka ayaa liita, dahaarka waa dhuuban oo iska caabbinta oksaydhisku waa yar yahay, iyo habab kale ayaa loo baahan yahay si loo caawiyo waa.
Habka buufinta balaasmaha:
Habka buufinta balaasmaha badiyaa waa in lagu buufiyo alaabta ceeriin ee dhalaalaysa ama badh-dhalan ah oo ku taal dusha sare ee matrix garaafka iyada oo la adeegsanayo qori balasma ah, ka dibna la adkeeyo oo lagu xidho si loo sameeyo dahaar. Habka waa sahlan tahay in la shaqeeyo oo diyaarin kara daahan silikoon carbide cufan oo cufan, laakiin daahan silikoon carbide diyaarisay habka inta badan waa mid aad u daciif ah oo keenaya in iska caabin oksaydh daciif ah, sidaas darteed waxa guud ahaan loo isticmaalaa diyaarinta ah ee daahan SiC ka kooban si loo hagaajiyo. tayada dahaarka.
Habka Gel-sol:
Habka gel-sol inta badan waa in la diyaariyo lebis iyo xal hufan oo daboolaya dusha sare ee matrixka, oo lagu qallajinayo jel ka dibna la miirayo si loo helo dahaarka. Habkani waa mid sahlan in la shaqeeyo oo qiimo jaban, laakiin daahan la soo saaray ayaa leh cilladaha qaarkood sida caabbinta shoogga kulaylka hooseeya iyo dildilaaca fudud, sidaas darteed si ballaaran looma isticmaali karo.
Falcelinta Gaaska Kiimikada (CVR):
CVR inta badan waxay abuurtaa daahan SiC iyadoo la isticmaalayo Si iyo budada SiO2 si ay u dhaliso uumiga SiO heerkul sare, iyo falcelin kiimiko oo taxane ah ayaa ka dhaca dusha sare ee walxaha C. Dahaarka SiC ee lagu diyaariyey habkani wuxuu si dhow ugu xidhan yahay substrate-ka, laakiin heerkulka falcelinta ayaa ka sarreeya qiimuhuna wuu sarreeyaa.
Dhigista Uumiga Kiimikada (CVD):
Waqtigan xaadirka ah, CVD waa tignoolajiyada ugu weyn ee diyaarinta daahan SiC ee dusha sare ee substrate. Habka ugu muhiimsan waa falcelin jidheed iyo kiimiko oo taxane ah oo ka mid ah walxaha falcelinta gaaska ee dusha sare ee substrate, iyo ugu dambeyntii daaha SiC waxaa lagu diyaariyaa meelaynta dusha sare ee substrate. Dahaarka SiC ee ay diyaarisay tignoolajiyada CVD waxay si dhow ugu xidhan tahay dusha sare ee substrate-ka, kaas oo si wax ku ool ah u wanaajin kara iska caabbinta oksaydhka iyo iska caabbinta walxaha substrate-ka, laakiin wakhtiga kaydinta habkani waa dheer yahay, gaaska falcelinta ayaa leh sun gaar ah. gaas
Xaalada suuqa ee saldhiga garaafyada dahaarka leh ee SiC
Markii ay soo-saareyaasha ajnabiga ahi bilaabeen goor hore, waxay lahaayeen hoggaan cad iyo saami suuqeed sare leh. Caalami ahaan, alaab-qeybiyeyaasha caadiga ah ee saldhigga garaafyada dahaarka leh ee SiC waa Dutch Xycard, Germany SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, Mareykanka MEMC iyo shirkado kale, kuwaas oo asal ahaan haysta suuqa caalamiga ah. Inkasta oo Shiinuhu uu jebiyey tiknoolajiyada muhiimka ah ee kobaca isku midka ah ee SiC ee dusha sare ee graphite matrix, tayada sare ee graphite matrix weli waxay ku tiirsan tahay Jarmalka SGL, Japan Toyo Carbon iyo shirkado kale, jaantuska graphite ee ay bixiyaan shirkadaha gudaha ayaa saameeya adeegga nolosha ay sabab u tahay kulaylka kuleyliyaha, modules laastikada, modules adag, cilladaha shalash iyo dhibaatooyin kale oo tayo leh. Qalabka MOCVD ma buuxin karo shuruudaha isticmaalka saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC.
Warshadaha semiconductor ee Shiinaha ayaa si degdeg ah u koraya, iyadoo si tartiib tartiib ah ay kor ugu kacayso heerka meelaynta qalabka Epitaxial MOCVD, iyo balaarinta codsiyada kale ee codsiyada, mustaqbalka suuqa wax soo saarka ee garaafiga ah ee dahaarka leh ee SiC ayaa la filayaa inuu si degdeg ah u koro. Marka loo eego qiyaasaha warshadaha hordhaca ah, suuqa saldhigga garaafyada gudaha ayaa ka badan doona 500 milyan yuan dhowrka sano ee soo socda.
Saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC waa qaybta ugu muhiimsan ee qalabka warshadaynta semiconductor-ka, maaraynta tignoolajiyada muhiimka ah ee wax soo saarkeeda iyo wax soo saarkeeda, iyo xaqiijinta deegaanaynta dhammaan silsiladda warshadaha qalabka-qalabka-ceyriinka waa muhiimad istiraatiiji ah oo weyn si loo hubiyo horumarka Warshadaha semiconductor ee Shiinaha. Beerta gudaha ee saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC ayaa kor u kacaysa, tayada badeecaduna waxay gaadhi kartaa heerka sare ee caalamiga ah dhawaan.
Waqtiga boostada: Jul-24-2023