Pjesë gjysmëpërçuese – Baza e grafitit e veshur me SiC

Bazat e grafitit të veshura me SiC përdoren zakonisht për të mbështetur dhe ngrohur nënshtresat me një kristal në pajisjet e depozitimit të avullit kimik metal-organik (MOCVD). Stabiliteti termik, uniformiteti termik dhe parametrat e tjerë të performancës së bazës së grafitit të veshur me SiC luajnë një rol vendimtar në cilësinë e rritjes së materialit epitaksial, kështu që është komponenti kryesor kyç i pajisjeve MOCVD.

Në procesin e prodhimit të vaferës, shtresat epitaksiale ndërtohen më tej në disa nënshtresa vaferi për të lehtësuar prodhimin e pajisjeve. Pajisjet tipike LED që lëshojnë dritë duhet të përgatisin shtresa epitaksiale të GaAs në nënshtresa silikoni; Shtresa epitaksiale SiC është rritur në nënshtresën përçuese SiC për ndërtimin e pajisjeve si SBD, MOSFET, etj., për aplikime të tensionit të lartë, rrymës së lartë dhe të tjera të energjisë; Shtresa epitaksiale GaN është ndërtuar në një substrat SiC gjysmë të izoluar për të ndërtuar më tej HEMT dhe pajisje të tjera për aplikime RF si komunikimi. Ky proces është i pandashëm nga pajisjet CVD.

Në pajisjet CVD, nënshtresa nuk mund të vendoset drejtpërdrejt në metal ose thjesht të vendoset në një bazë për depozitim epitaksial, sepse përfshin rrjedhjen e gazit (horizontale, vertikale), temperaturën, presionin, fiksimin, derdhjen e ndotësve dhe aspekte të tjera të faktorët e ndikimit. Prandaj, është e nevojshme të përdoret një bazë, dhe më pas të vendoset nënshtresa në disk, dhe më pas të përdoret teknologjia CVD për depozitimin epitaksial mbi nënshtresën, e cila është baza e grafitit e veshur me SiC (e njohur edhe si tabaka).

Bazat e grafitit të veshura me SiC përdoren zakonisht për të mbështetur dhe ngrohur nënshtresat me një kristal në pajisjet e depozitimit të avullit kimik metal-organik (MOCVD). Stabiliteti termik, uniformiteti termik dhe parametrat e tjerë të performancës së bazës së grafitit të veshur me SiC luajnë një rol vendimtar në cilësinë e rritjes së materialit epitaksial, kështu që është komponenti kryesor kyç i pajisjeve MOCVD.

Depozitimi i avullit kimik metal-organik (MOCVD) është teknologjia kryesore për rritjen epitaksiale të filmave GaN në LED blu. Ka avantazhet e funksionimit të thjeshtë, shkallës së rritjes së kontrollueshme dhe pastërtisë së lartë të filmave GaN. Si një komponent i rëndësishëm në dhomën e reagimit të pajisjeve MOCVD, baza mbajtëse e përdorur për rritjen epitaksiale të filmit GaN duhet të ketë avantazhet e rezistencës ndaj temperaturës së lartë, përçueshmërisë termike uniforme, stabilitetit të mirë kimik, rezistencës së fortë ndaj goditjes termike, etj. Materiali grafit mund të përmbushë kushtet e mësipërme.

Si një nga komponentët kryesorë të pajisjeve MOCVD, baza e grafit është bartës dhe trupi ngrohës i nënshtresës, i cili përcakton drejtpërdrejt uniformitetin dhe pastërtinë e materialit filmik, kështu që cilësia e tij ndikon drejtpërdrejt në përgatitjen e fletës epitaksiale, dhe në të njëjtën kohë. kohë, me rritjen e numrit të përdorimeve dhe ndryshimin e kushteve të punës, është shumë e lehtë për t'u veshur, që i përket materialeve harxhuese.

Megjithëse grafiti ka përçueshmëri dhe stabilitet të shkëlqyeshëm termik, ai ka një avantazh të mirë si një komponent bazë i pajisjeve MOCVD, por në procesin e prodhimit, grafiti do të gërryejë pluhurin për shkak të mbetjeve të gazeve gërryese dhe organikeve metalike, dhe jetëgjatësisë së shërbimit të baza e grafit do të reduktohet shumë. Në të njëjtën kohë, pluhuri i grafitit në rënie do të shkaktojë ndotje në çip.

Shfaqja e teknologjisë së veshjes mund të sigurojë fiksimin e pluhurit sipërfaqësor, të rrisë përçueshmërinë termike dhe të barazojë shpërndarjen e nxehtësisë, e cila është bërë teknologjia kryesore për të zgjidhur këtë problem. Baza e grafitit në mjedisin e përdorimit të pajisjeve MOCVD, veshja e sipërfaqes së bazës grafit duhet të plotësojë karakteristikat e mëposhtme:

(1) Baza e grafitit mund të mbështillet plotësisht, dhe dendësia është e mirë, përndryshe baza e grafitit është e lehtë për t'u gërryer në gazin gërryes.

(2) Forca e kombinimit me bazën e grafitit është e lartë për të siguruar që veshja të mos jetë e lehtë të bjerë pas disa cikleve të temperaturës së lartë dhe temperaturës së ulët.

(3) Ka stabilitet të mirë kimik për të shmangur dështimin e veshjes në temperaturë të lartë dhe atmosferë gërryese.

SiC ka avantazhet e rezistencës ndaj korrozionit, përçueshmëri të lartë termike, rezistencë ndaj goditjes termike dhe stabilitet të lartë kimik, dhe mund të funksionojë mirë në atmosferën epitaksiale GaN. Përveç kësaj, koeficienti i zgjerimit termik të SiC ndryshon shumë pak nga ai i grafitit, kështu që SiC është materiali i preferuar për veshjen sipërfaqësore të bazës së grafitit.

Aktualisht, SiC i zakonshëm është kryesisht i tipit 3C, 4H dhe 6H, dhe përdorimet e SiC të llojeve të ndryshme të kristaleve janë të ndryshme. Për shembull, 4H-SiC mund të prodhojë pajisje me fuqi të lartë; 6H-SiC është më i qëndrueshëm dhe mund të prodhojë pajisje fotoelektrike; Për shkak të strukturës së tij të ngjashme me GaN, 3C-SiC mund të përdoret për të prodhuar shtresën epitaksiale GaN dhe për të prodhuar pajisje SiC-GaN RF. 3C-SiC njihet zakonisht si β-SiC, dhe një përdorim i rëndësishëm i β-SiC është si material filmi dhe veshjeje, kështu që β-SiC është aktualisht materiali kryesor për veshje.