Basa grafit anu dilapis SiC biasana dianggo pikeun ngadukung sareng memanaskeun substrat kristal tunggal dina alat déposisi uap kimia logam-organik (MOCVD). Stabilitas termal, uniformity termal jeung parameter kinerja séjén tina SiC coated base grafit maénkeun peran decisive dina kualitas tumuwuhna bahan epitaxial, jadi éta komponén konci inti tina parabot MOCVD.
Dina prosés manufaktur wafer, lapisan epitaxial salajengna diwangun dina sababaraha substrat wafer pikeun mempermudah manufaktur alat. Alat pancaran cahaya LED anu biasa kedah nyiapkeun lapisan epitaxial GaAs dina substrat silikon; Lapisan epitaxial SiC tumuwuh dina substrat SiC conductive pikeun pangwangunan alat sapertos SBD, MOSFET, jsb, pikeun tegangan tinggi, arus tinggi sareng aplikasi kakuatan anu sanés; Lapisan epitaxial GaN diwangun dina substrat SiC semi-insulated pikeun salajengna ngawangun HEMT sareng alat sanés pikeun aplikasi RF sapertos komunikasi. Proses ieu teu tiasa dipisahkeun tina alat CVD.
Dina parabot CVD, substrat teu bisa langsung disimpen dina logam atawa ngan disimpen dina dasar pikeun déposisi epitaxial, sabab ngalibatkeun aliran gas (horizontal, vertikal), suhu, tekanan, fiksasi, shedding of polutan jeung aspék séjén faktor pangaruh. Ku alatan éta, basa diperlukeun, lajeng substrat ieu disimpen dina disc, lajeng déposisi epitaxial dilumangsungkeun dina substrat ngagunakeun téhnologi CVD, sarta basa ieu base grafit coated SiC (ogé katelah baki).
Basa grafit anu dilapis SiC biasana dianggo pikeun ngadukung sareng memanaskeun substrat kristal tunggal dina alat déposisi uap kimia logam-organik (MOCVD). Stabilitas termal, uniformity termal jeung parameter kinerja séjén tina SiC coated base grafit maénkeun peran decisive dina kualitas tumuwuhna bahan epitaxial, jadi éta komponén konci inti tina parabot MOCVD.
Déposisi uap kimia logam-organik (MOCVD) nyaéta téknologi mainstream pikeun kamekaran epitaxial film GaN dina LED biru. Cai mibanda kaunggulan operasi basajan, laju tumuwuh controllable sarta purity tinggi pilem GaN. Salaku komponén penting dina chamber réaksi pakakas MOCVD, dasar bearing dipaké pikeun tumuwuhna epitaxial pilem GaN kudu boga kaunggulan résistansi suhu luhur, konduktivitas termal seragam, stabilitas kimiawi alus, résistansi shock termal kuat, jsb bahan grafit bisa minuhan. kaayaan di luhur.
Salaku salah sahiji komponén inti pakakas MOCVD, basa grafit nyaéta pamawa sarta pemanasan awak substrat, nu langsung nangtukeun uniformity na purity tina bahan pilem, jadi kualitas na langsung mangaruhan persiapan lambar epitaxial, sarta sakaligus. waktos, jeung ngaronjatna jumlah pamakéan sarta parobahan kaayaan gawé, éta pisan gampang mun teu ngagem, milik consumables.
Sanajan grafit boga konduktivitas termal alus teuing jeung stabilitas, éta boga kaunggulan alus salaku komponén dasar pakakas MOCVD, tapi dina prosés produksi, grafit bakal corrode bubuk alatan résidu gas corrosive sarta organik logam, sarta hirup jasa tina. basa grafit bakal greatly ngurangan. Dina waktu nu sarua, bubuk grafit ragrag bakal ngabalukarkeun polusi kana chip.
Mecenghulna téhnologi palapis bisa nyadiakeun fiksasi bubuk permukaan, ningkatkeun konduktivitas termal, sarta equalize sebaran panas, nu geus jadi téhnologi utama pikeun ngajawab masalah ieu. Dasar grafit dina lingkungan panggunaan alat MOCVD, palapis permukaan dasar grafit kedah nyumponan ciri-ciri ieu:
(1) Dasar grafit bisa pinuh dibungkus, sarta dénsitas anu alus, disebutkeun basa grafit gampang corroded dina gas corrosive.
(2) Kakuatan kombinasi jeung basa grafit luhur pikeun mastikeun yén palapis nu teu gampang layu atawa gugur sanggeus sababaraha suhu luhur jeung hawa low siklus.
(3) Cai mibanda stabilitas kimiawi alus pikeun nyegah gagalna palapis dina suhu luhur jeung atmosfir corrosive.
SiC ngagaduhan kaunggulan résistansi korosi, konduktivitas termal anu luhur, résistansi shock termal sareng stabilitas kimiawi anu luhur, sareng tiasa dianggo saé dina suasana epitaxial GaN. Salaku tambahan, koefisien ékspansi termal SiC béda pisan sareng grafit, janten SiC mangrupikeun bahan anu dipikaresep pikeun palapis permukaan dasar grafit.
Ayeuna, SiC umum utamina 3C, 4H sareng 6H jinis, sareng panggunaan SiC tina jinis kristal anu béda-béda béda. Contona, 4H-SiC tiasa ngadamel alat-alat kakuatan tinggi; 6H-SiC nyaéta anu paling stabil sareng tiasa ngadamel alat fotoéléktrik; Kusabab strukturna sami sareng GaN, 3C-SiC tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun lapisan epitaxial GaN sareng ngadamel alat RF SiC-GaN. 3C-SiC ogé ilahar disebut β-SiC, sarta pamakéan penting β-SiC nyaéta salaku film jeung bahan palapis, jadi β-SiC ayeuna bahan utama pikeun palapis.
Métode pikeun nyiapkeun palapis silikon karbida
Ayeuna, metode persiapan palapis SiC utamina kalebet metode gél-sol, metode embedding, metode palapis sikat, metode nyemprot plasma, metode réaksi gas kimia (CVR) sareng metode déposisi uap kimia (CVD).
Métode embedding:
Métodena nyaéta jenis sintering fase padet suhu luhur, anu utamina ngagunakeun campuran bubuk Si sareng bubuk C salaku bubuk embedding, matriks grafit disimpen dina bubuk embedding, sareng sintering suhu luhur dilaksanakeun dina gas inert. , sarta tungtungna palapis SiC dicandak dina beungeut matrix grafit. Prosésna basajan sareng kombinasi antara palapis sareng substrat saé, tapi kaseragaman palapis sapanjang arah ketebalan goréng, anu gampang ngahasilkeun langkung seueur liang sareng nyababkeun résistansi oksidasi anu goréng.
Métode palapis sikat:
Metodeu palapis sikat utamana pikeun sikat bahan baku cair dina beungeut matrix grafit, lajeng cageur bahan baku dina suhu nu tangtu pikeun nyiapkeun palapis nu. Prosésna saderhana sareng biayana rendah, tapi palapis anu disiapkeun ku palapis sikat lemah dina kombinasi sareng substrat, palapis palapis goréng, palapis ipis sareng résistansi oksidasi rendah, sareng metode sanésna diperyogikeun pikeun ngabantosan. éta.
Métode nyemprot plasma:
Metoda nyemprot plasma utamana pikeun menyemprot bahan baku dilebur atawa semi-dilebur dina beungeut matrix grafit jeung gun plasma, lajeng solidify sarta beungkeut pikeun ngabentuk palapis a. Metoda ieu basajan pikeun beroperasi sarta bisa nyiapkeun palapis silikon carbide rélatif padet, tapi palapis silikon carbide disiapkeun ku metoda mindeng teuing lemah sarta ngabalukarkeun résistansi oksidasi lemah, ku kituna umumna dipaké pikeun persiapan palapis SiC komposit pikeun ngaronjatkeun. kualitas palapis nu.
Métode gél-sol:
Metodeu gél-sol utamana pikeun nyiapkeun solusi sol seragam jeung transparan nutupan beungeut matrix, drying kana gél a lajeng sintering pikeun ménta palapis a. Metoda ieu basajan pikeun beroperasi sarta low di ongkos, tapi palapis dihasilkeun boga sababaraha shortcomings kayaning résistansi shock termal lemah sareng cracking gampang, jadi teu bisa loba dipaké.
Réaksi Gas Kimia (CVR):
CVR utamana ngahasilkeun palapis SiC ku ngagunakeun Si jeung SiO2 bubuk keur ngahasilkeun SiO uap dina suhu luhur, sarta runtuyan réaksi kimiawi lumangsung dina beungeut substrat bahan C. Lapisan SiC anu disiapkeun ku metode ieu caket caket kana substrat, tapi suhu réaksi langkung luhur sareng biayana langkung luhur.
Déposisi Uap Kimia (CVD):
Ayeuna, CVD mangrupikeun téknologi utama pikeun nyiapkeun palapis SiC dina permukaan substrat. Prosés utama nyaéta runtuyan réaksi fisik jeung kimia bahan réaktan fase gas dina beungeut substrat, sarta ahirna palapis SiC disiapkeun ku déposisi dina beungeut substrat. Lapisan SiC anu disiapkeun ku téknologi CVD raket kabeungkeut kana permukaan substrat, anu sacara efektif tiasa ningkatkeun résistansi oksidasi sareng résistansi ablatif bahan substrat, tapi waktos déposisi metode ieu langkung panjang, sareng gas réaksi ngagaduhan racun anu tangtu. gas.
Kaayaan pasar SiC coated grafit base
Nalika pabrik asing mimiti mimiti, aranjeunna gaduh kalungguhan anu jelas sareng pangsa pasar anu luhur. Sacara internasional, panyalur utama dasar grafit anu dilapis SiC nyaéta Dutch Xycard, Jérman SGL Carbon (SGL), Jepang Toyo Carbon, Amérika Serikat MEMC sareng perusahaan-perusahaan sanés, anu dasarna nempatan pasar internasional. Sanajan Cina geus megatkeun ngaliwatan téhnologi inti konci tumuwuhna seragam palapis SiC dina beungeut matrix grafit, kualitas luhur matrix grafit masih ngandelkeun SGL Jerman, Jepang Toyo Karbon jeung usaha lianna, matrix grafit disadiakeun ku usaha domestik mangaruhan jasa. hirup alatan konduktivitas termal, modulus elastis, modulus kaku, defects kisi jeung masalah kualitas lianna. Alat-alat MOCVD henteu tiasa nyumponan sarat panggunaan dasar grafit anu dilapis SiC.
Industri semikonduktor Cina ngembang pesat, kalayan paningkatan bertahap tingkat lokalisasi alat epitaxial MOCVD, sareng ékspansi aplikasi prosés anu sanés, pasar produk dasar grafit lapis SiC anu bakal datang diperkirakeun tumbuh gancang. Numutkeun perkiraan industri awal, pasar dasar grafit domestik bakal ngaleuwihan 500 juta yuan dina sababaraha taun ka hareup.
SiC coated base grafit mangrupakeun komponén inti sanyawa semikonduktor industrialisasi peralatan, mastering téhnologi inti konci produksi sarta manufaktur, sarta merealisasikan lokalisasi tina sakabeh bahan baku-prosés-alat-alat ranté téh tina significance strategis hébat pikeun mastikeun ngembangkeun. Industri semikonduktor Cina. Widang dasar grafit coated SiC domestik nuju booming, sareng kualitas produk tiasa gancang-gancang ngahontal tingkat canggih internasional.
waktos pos: Jul-24-2023