குறைக்கடத்தி பாகங்கள் - SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் அடிப்படை

SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தளங்கள் பொதுவாக உலோக-கரிம இரசாயன நீராவி படிவு (MOCVD) கருவிகளில் ஒற்றை படிக அடி மூலக்கூறுகளை ஆதரிக்கவும் வெப்பப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தளத்தின் வெப்ப நிலைத்தன்மை, வெப்ப சீரான தன்மை மற்றும் பிற செயல்திறன் அளவுருக்கள் எபிடாக்சியல் பொருள் வளர்ச்சியின் தரத்தில் ஒரு தீர்க்கமான பாத்திரத்தை வகிக்கின்றன, எனவே இது MOCVD உபகரணங்களின் முக்கிய அங்கமாகும்.

செதில் உற்பத்தியின் செயல்பாட்டில், எபிடாக்சியல் அடுக்குகள் மேலும் சில செதில் அடி மூலக்கூறுகளில் சாதனங்களின் உற்பத்தியை எளிதாக்கும் வகையில் கட்டமைக்கப்படுகின்றன. வழக்கமான LED ஒளி-உமிழும் சாதனங்கள் சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறுகளில் GaA களின் எபிடாக்சியல் அடுக்குகளைத் தயாரிக்க வேண்டும்; உயர் மின்னழுத்தம், உயர் மின்னோட்டம் மற்றும் பிற மின் பயன்பாடுகளுக்கு, SBD, MOSFET போன்ற சாதனங்களை உருவாக்குவதற்காக SiC எபிடாக்சியல் அடுக்கு கடத்தும் SiC அடி மூலக்கூறில் வளர்க்கப்படுகிறது; GaN எபிடாக்சியல் லேயர், HEMT மற்றும் தகவல்தொடர்பு போன்ற RF பயன்பாடுகளுக்கான பிற சாதனங்களை மேலும் கட்டமைக்க அரை-காப்பீடு செய்யப்பட்ட SiC அடி மூலக்கூறில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த செயல்முறை CVD உபகரணங்களிலிருந்து பிரிக்க முடியாதது.

CVD உபகரணங்களில், அடி மூலக்கூறை நேரடியாக உலோகத்தின் மீது வைக்கவோ அல்லது எபிடாக்சியல் படிவுக்கான அடித்தளத்தில் வைக்கவோ முடியாது, ஏனெனில் இது வாயு ஓட்டம் (கிடைமட்ட, செங்குத்து), வெப்பநிலை, அழுத்தம், நிர்ணயம், மாசுபடுத்துதல் மற்றும் பிற அம்சங்களை உள்ளடக்கியது. தாக்க காரணிகள். எனவே, ஒரு தளத்தைப் பயன்படுத்துவது அவசியம், பின்னர் அடி மூலக்கூறை வட்டில் வைக்கவும், பின்னர் சிவிடி தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி அடி மூலக்கூறில் எபிடாக்சியல் படிவு, இது SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தளம் (தட்டு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது).

SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தளங்கள் பொதுவாக உலோக-கரிம இரசாயன நீராவி படிவு (MOCVD) கருவிகளில் ஒற்றை படிக அடி மூலக்கூறுகளை ஆதரிக்கவும் வெப்பப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தளத்தின் வெப்ப நிலைத்தன்மை, வெப்ப சீரான தன்மை மற்றும் பிற செயல்திறன் அளவுருக்கள் எபிடாக்சியல் பொருள் வளர்ச்சியின் தரத்தில் ஒரு தீர்க்கமான பாத்திரத்தை வகிக்கின்றன, எனவே இது MOCVD உபகரணங்களின் முக்கிய அங்கமாகும்.

உலோக-கரிம இரசாயன நீராவி படிவு (MOCVD) என்பது நீல LED இல் GaN படங்களின் எபிடாக்சியல் வளர்ச்சிக்கான முக்கிய தொழில்நுட்பமாகும். இது எளிமையான செயல்பாடு, கட்டுப்படுத்தக்கூடிய வளர்ச்சி விகிதம் மற்றும் GaN படங்களின் உயர் தூய்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. MOCVD உபகரணங்களின் எதிர்வினை அறையில் ஒரு முக்கிய அங்கமாக, GaN ஃபிலிம் எபிடாக்சியல் வளர்ச்சிக்கு பயன்படுத்தப்படும் தாங்கி தளமானது அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, சீரான வெப்ப கடத்துத்திறன், நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மை, வலுவான வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு போன்றவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். கிராஃபைட் பொருள் சந்திக்க முடியும். மேலே உள்ள நிபந்தனைகள்.

MOCVD உபகரணங்களின் முக்கிய கூறுகளில் ஒன்றாக, கிராஃபைட் அடிப்படை என்பது அடி மூலக்கூறின் கேரியர் மற்றும் வெப்பமூட்டும் உடலாகும், இது நேரடியாக திரைப்படப் பொருளின் சீரான தன்மை மற்றும் தூய்மையை தீர்மானிக்கிறது, எனவே அதன் தரம் நேரடியாக எபிடாக்சியல் தாள் தயாரிப்பை பாதிக்கிறது. நேரம், பயன்பாடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிப்பு மற்றும் வேலை நிலைமைகளின் மாற்றம் ஆகியவற்றுடன், நுகர்பொருட்களுக்கு சொந்தமானது, அணிவது மிகவும் எளிதானது.

கிராஃபைட் சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் நிலைப்புத்தன்மையைக் கொண்டிருந்தாலும், MOCVD உபகரணங்களின் அடிப்படைக் கூறுகளாக இது ஒரு நல்ல நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் உற்பத்தி செயல்பாட்டில், அரிக்கும் வாயுக்கள் மற்றும் உலோகக் கரிமங்களின் எச்சம் மற்றும் அதன் சேவை வாழ்க்கை காரணமாக கிராஃபைட் தூளை அரிக்கும். கிராஃபைட் அடித்தளம் வெகுவாகக் குறைக்கப்படும். அதே நேரத்தில், விழும் கிராஃபைட் தூள் சிப்புக்கு மாசு ஏற்படுத்தும்.

பூச்சு தொழில்நுட்பத்தின் தோற்றம் மேற்பரப்பு தூள் சரிசெய்தல், வெப்ப கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துதல் மற்றும் வெப்ப விநியோகத்தை சமன் செய்யலாம், இது இந்த சிக்கலை தீர்க்க முக்கிய தொழில்நுட்பமாக மாறியுள்ளது. MOCVD உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தும் சூழலில் கிராஃபைட் தளம், கிராஃபைட் அடிப்படை மேற்பரப்பு பூச்சு பின்வரும் பண்புகளை சந்திக்க வேண்டும்:

(1) கிராஃபைட் தளத்தை முழுமையாக மூடலாம், மேலும் அடர்த்தி நன்றாக இருக்கும், இல்லையெனில் கிராஃபைட் தளத்தை அரிக்கும் வாயுவில் அரித்துவிடுவது எளிது.

(2) பல உயர் வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு பூச்சு உதிர்ந்து விடுவது எளிதல்ல என்பதை உறுதிப்படுத்த கிராஃபைட் தளத்துடன் கூடிய கூட்டு வலிமை அதிகமாக உள்ளது.

(3) அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அரிக்கும் வளிமண்டலத்தில் பூச்சு தோல்வியைத் தவிர்க்க இது நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.

SiC ஆனது அரிப்பு எதிர்ப்பு, உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன், வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் உயர் இரசாயன நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் GaN எபிடாக்சியல் வளிமண்டலத்தில் நன்றாக வேலை செய்ய முடியும். கூடுதலாக, SiC இன் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம் கிராஃபைட்டிலிருந்து மிகவும் குறைவாகவே வேறுபடுகிறது, எனவே SiC என்பது கிராஃபைட் தளத்தின் மேற்பரப்பு பூச்சுக்கு விருப்பமான பொருளாகும்.

தற்போது, ​​பொதுவான SiC முக்கியமாக 3C, 4H மற்றும் 6H வகையாகும், மேலும் பல்வேறு படிக வகைகளின் SiC பயன்பாடுகள் வேறுபட்டவை. எடுத்துக்காட்டாக, 4H-SiC உயர் சக்தி சாதனங்களைத் தயாரிக்க முடியும்; 6H-SiC மிகவும் நிலையானது மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த சாதனங்களை உற்பத்தி செய்யக்கூடியது; GaN உடன் அதன் ஒத்த அமைப்பு காரணமாக, 3C-SiC ஆனது GaN எபிடாக்சியல் லேயரை உருவாக்கவும் SiC-GaN RF சாதனங்களை தயாரிக்கவும் பயன்படுகிறது. 3C-SiC பொதுவாக β-SiC என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் β-SiC இன் முக்கியமான பயன்பாடானது ஒரு படமாகவும் பூச்சு பொருளாகவும் உள்ளது, எனவே β-SiC தற்போது பூச்சுக்கான முக்கிய பொருளாக உள்ளது.