Пойгоҳҳои графити бо SiC пӯшидашуда одатан барои дастгирӣ ва гарм кардани субстратҳои монокристаллӣ дар таҷҳизоти таҳшинкунии буғи химиявии металлӣ-органикӣ (MOCVD) истифода мешаванд. Устувории гармӣ, якрангии гармӣ ва дигар параметрҳои иҷрои пойгоҳи графити SiC дар сифати афзоиши маводи эпитаксиалӣ нақши ҳалкунанда мебозанд, аз ин рӯ он ҷузъи асосии таҷҳизоти MOCVD мебошад.
Дар ҷараёни истеҳсоли вафли, қабатҳои эпитаксиалӣ минбаъд дар баъзе субстратҳои вафли сохта мешаванд, то истеҳсоли дастгоҳҳоро осон кунанд. Дастгоҳҳои маъмулии рӯшноии LED бояд қабатҳои эпитаксиалии GaAs дар субстратҳои кремний омода кунанд; Қабати эпитаксиалии SiC дар заминаи гузаронандаи SiC барои сохтани дастгоҳҳо ба монанди SBD, MOSFET ва ғайра, барои шиддати баланд, ҷараёни баланд ва дигар барномаҳои нерӯи барқ парвариш карда мешавад; Қабати эпитаксиалии GaN дар субстрати нимизолятсияи SiC сохта шудааст, то минбаъд HEMT ва дигар дастгоҳҳо барои барномаҳои RF, ба монанди иртибот созад. Ин раванд аз таҷҳизоти CVD ҷудонашаванда аст.
Дар таҷҳизоти CVD, субстратро мустақиман дар рӯи металл ҷойгир кардан мумкин нест ё танҳо дар поя барои таҳшиншавии эпитаксиалӣ ҷойгир карда мешавад, зеро он ҷараёни газ (уфуқӣ, амудӣ), ҳарорат, фишор, фиксатсия, рехтани моддаҳои ифлоскунанда ва дигар ҷанбаҳоро дар бар мегирад. омилҳои таъсирбахш. Аз ин рӯ, пойгоҳ лозим аст ва пас аз он субстрат дар диск ҷойгир карда мешавад ва пас аз таҳшини эпитаксиалӣ дар субстрат бо истифода аз технологияи CVD анҷом дода мешавад ва ин пойгоҳ пойгоҳи графитӣ бо SiC (инчунин бо номи табақ маълум аст) мебошад.
Пойгоҳҳои графити бо SiC пӯшидашуда одатан барои дастгирӣ ва гарм кардани субстратҳои монокристаллӣ дар таҷҳизоти таҳшинкунии буғи химиявии металлӣ-органикӣ (MOCVD) истифода мешаванд. Устувории гармӣ, якрангии гармӣ ва дигар параметрҳои иҷрои пойгоҳи графити SiC дар сифати афзоиши маводи эпитаксиалӣ нақши ҳалкунанда мебозанд, аз ин рӯ он ҷузъи асосии таҷҳизоти MOCVD мебошад.
Ҷойгиркунии буғи химиявии металлӣ-органикӣ (MOCVD) технологияи асосии афзоиши эпитаксиалии филмҳои GaN дар LED кабуд мебошад. Он дорои бартариҳои кори оддӣ, суръати афзоиши назоратшаванда ва тозагии баланди филмҳои GaN мебошад. Ҳамчун як ҷузъи муҳим дар палатаи реаксияи таҷҳизоти MOCVD, пойгоҳи подшипник истифода бурда мешавад барои афзоиши филм GaN epitaxial бояд бартариҳои муқовимати ҳарорати баланд, гузаронанд гармии яксон, устувории хуби кимиёвӣ, муқовимати зарбаи гармидиҳӣ қавӣ ва ғайра доранд. Маводи графит метавонад ҷавобгӯ бошад. шартҳои дар боло зикршуда.
Ҳамчун яке аз ҷузъҳои асосии таҷҳизоти MOCVD, пойгоҳи графитӣ интиқолдиҳанда ва гармкунии бадани субстрат мебошад, ки бевосита якранг ва тозагии маводи плёнкаро муайян мекунад, бинобар ин сифати он бевосита ба тайёр кардани варақи эпитаксиалӣ таъсир мерасонад ва дар айни замон вақт, бо афзоиши шумораи истифода ва тағйир додани шароити кор, пӯшидани он хеле осон аст, ки ба маводи истеъмолӣ тааллуқ дорад.
Гарчанде ки графит гузаронии гармидиҳӣ ва устувории аъло дорад, он ҳамчун ҷузъи асосии таҷҳизоти MOCVD бартарии хуб дорад, аммо дар раванди истеҳсол графит хокаро аз ҳисоби пасмондаҳои газҳои зангзананда ва органикии металлӣ занг мезанад ва мӯҳлати хизмати базаи графитй хеле кам мешавад. Дар айни замон, хокаи графит афтода боиси ифлосшавии чип мегардад.
Пайдоиши технологияи пӯшиш метавонад мустаҳкамкунии хокаи рӯизаминиро таъмин кунад, қобилияти гармиро баланд бардорад ва тақсимоти гармиро баробар кунад, ки технологияи асосии ҳалли ин мушкилот шудааст. Пойгоҳи графитӣ дар муҳити истифодаи таҷҳизоти MOCVD, рӯйпӯши рӯи графит бояд ба хусусиятҳои зерин ҷавобгӯ бошад:
(1) Пойгоҳи графитро метавон пурра печонд ва зичии хуб аст, вагарна пойгоҳи графитро дар гази зангзананда зангзанӣ кардан осон аст.
(2) Қувваи омехта бо пойгоҳи графит баланд аст, то кафолат диҳад, ки рӯйпӯш пас аз якчанд давраҳои ҳарорати баланд ва ҳарорати паст афтодан осон нест.
(3) Он дорои устувории хуби кимиёвӣ барои пешгирӣ кардани нокомии пӯшиш дар ҳарорати баланд ва атмосфераи зангзананда.
SiC дорои бартариҳои муқовимат ба зангзанӣ, гузариши баланди гармӣ, муқовимат ба зарбаи гармӣ ва устувории баланди кимиёвӣ мебошад ва метавонад дар атмосфераи эпитаксиалии GaN хуб кор кунад. Илова бар ин, коэффисиенти васеъшавии гармии SiC аз коэффисиенти графит хеле кам фарқ мекунад, аз ин рӯ SiC барои рӯйпӯш кардани сатҳи графит маводи афзалиятнок аст.
Дар айни замон, SiC маъмулӣ асосан 3C, 4H ва 6H мебошад ва истифодаи SiC аз намудҳои гуногуни кристалл гуногун аст. Масалан, 4H-SiC метавонад дастгоҳҳои пуриқтидор истеҳсол кунад; 6H-SiC устувортарин буда, дастгоҳҳои фотоэлектрикӣ истеҳсол карда метавонад; Аз сабаби сохтори шабеҳи он ба GaN, 3C-SiC метавонад барои тавлиди қабати эпитаксиалии GaN ва истеҳсоли дастгоҳҳои SiC-GaN RF истифода шавад. 3C-SiC низ маъмулан бо номи β-SiC маълум аст ва истифодаи муҳими β-SiC ҳамчун маводи плёнка ва рӯйпӯш аст, аз ин рӯ β-SiC дар айни замон маводи асосӣ барои пӯшиш мебошад.
Усули тайёр кардани қабати карбиди кремний
Дар айни замон усулҳои тайёр кардани рӯйпӯши SiC асосан усули gel-sol, усули дохилкунӣ, усули пӯшидани щетка, усули пошидани плазма, усули реаксияи гази химиявӣ (CVR) ва усули рехтани буғи химиявӣ (CVD) мебошанд.
Усули ҷойгиркунӣ:
Ин усул як навъ синтеризатсияи фазаи сахти ҳарорати баланд мебошад, ки асосан омехтаи хокаи Si ва хокаи C-ро ҳамчун хокаи дохилкунӣ истифода мебарад, матритсаи графит дар хокаи дохилкунӣ ҷойгир карда мешавад ва синтеризатсияи ҳарорати баланд дар гази инертӣ гузаронида мешавад. , ва дар ниҳоят рӯйпӯши SiC дар сатҳи матритсаи графит ба даст оварда мешавад. Раванд оддӣ аст ва омезиши байни рӯйпӯш ва субстрат хуб аст, аммо якрангии рӯйпӯш дар самти ғафсӣ суст аст, ки ба осонӣ ба вуҷуд овардани сӯрохиҳои бештар ва боиси муқовимати оксидшавии заиф мегардад.
Усули пӯшонидани хас:
Усули молидани хасу асосан аз он иборат аст, ки ашёи хоми моеъро дар рӯи матритсаи графит тоза кунед ва сипас ашёи хомро дар ҳарорати муайян барои омода кардани рӯйпӯш табобат кунед. Раванд оддӣ аст ва арзиши паст аст, аммо рӯйпӯше, ки бо усули пӯшонидани щетка омода шудааст, дар якҷоягӣ бо субстрат заиф аст, якрангии рӯйпӯш суст аст, рӯйпӯш лоғар аст ва муқовимати оксидшавӣ паст аст ва усулҳои дигар барои кӯмак расонидан лозиманд. он.
Усули пошидани плазма:
Усули пошидани плазма асосан аз он иборат аст, ки ашёи хоми гудохташуда ё ним гудохта ба рӯи матритсаи графит бо таппончаи плазма пошида, сипас мустаҳкам ва пайваст карда, рӯйпӯшро ташкил медиҳад. Ин усул барои кор кардан осон аст ва метавонад як қабати нисбатан зиччи карбиди кремний омода кунад, аммо қабати карбиди кремний, ки бо ин усул омода шудааст, аксар вақт хеле заиф аст ва ба муқовимати оксидшавии заиф оварда мерасонад, аз ин рӯ он одатан барои омода кардани қабати таркибии SiC барои беҳтар кардани он истифода мешавад. сифати пӯшиш.
Усули gel-sol:
Усули gel-sol асосан аз тайёр кардани маҳлули яксон ва шаффофи золь, ки сатҳи матритсаро мепӯшонад, дар гел хушк мекунад ва сипас барои ба даст овардани пӯшиш синтератсия мекунад. Истифодабарии ин усул содда ва камхарҷ аст, аммо пӯшиши истеҳсолшуда дорои баъзе камбудиҳо, аз қабили муқовимати пасти зарбаи гармӣ ва шикастани осон аст, бинобар ин онро васеъ истифода бурдан мумкин нест.
Реаксияи гази кимиёвӣ (CVR):
CVR асосан бо истифода аз хокаи Si ва SiO2 барои тавлиди буғи SiO дар ҳарорати баланд рӯйпӯши SiC тавлид мекунад ва дар сатҳи субстрати маводи C як қатор реаксияҳои кимиёвӣ ба амал меоянд. Сарпӯши SiC, ки бо ин усул омода карда шудааст, ба субстрат зич пайваст карда мешавад, аммо ҳарорати реаксия баландтар ва арзиши баландтар аст.
Ҷойгиршавии буғи кимиёвӣ (CVD):
Дар айни замон, CVD технологияи асосии тайёр кардани қабати SiC дар сатҳи субстрат мебошад. Раванди асосӣ як қатор реаксияҳои физикӣ ва химиявии маводи реактивии фазаи газ дар сатҳи субстрат мебошад ва дар ниҳоят қабати SiC тавассути таҳшин дар сатҳи субстрат омода карда мешавад. Сарпӯши SiC, ки аз ҷониби технологияи CVD таҳия шудааст, ба сатҳи оксид зич пайваст карда шудааст, ки метавонад муқовимати оксидшавӣ ва муқовимати аблактивии маводи субстратро ба таври муассир беҳтар созад, аммо вақти ҷойгиркунии ин усул дарозтар аст ва гази реаксия дорои заҳри муайяни заҳролуд аст. газ.
Вазъияти бозории пойгоҳи графитӣ бо SiC
Вақте ки истеҳсолкунандагони хориҷӣ барвақт оғоз карданд, онҳо пешсафи равшан ва ҳиссаи баланди бозор доштанд. Дар миқёси байналмилалӣ, таъминкунандагони асосии пойгоҳи графитӣ бо SiC инҳоянд Xycard Голландия, Олмон SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, Иёлоти Муттаҳидаи MEMC ва дигар ширкатҳо, ки асосан бозори байналмилалиро ишғол мекунанд. Гарчанде ки Чин технологияи асосии афзоиши якхелаи пӯшиши SiC-ро дар рӯи матритсаи графит шикастааст, матритсаи баландсифати графитӣ то ҳол ба SGL Олмон, Ҷопон Toyo Carbon ва дигар корхонаҳо такя мекунад, матритсаи графити аз ҷониби корхонаҳои ватанӣ пешниҳодшуда ба хидмат таъсир мерасонад. ҳаёт аз сабаби гузаронандагии гармидиҳӣ, модули чандирӣ, модули сахт, нуқсонҳои lattice ва дигар мушкилоти сифат. Таҷҳизоти MOCVD наметавонад ба талаботи истифодаи пойгоҳи графитӣ бо SiC ҷавобгӯ бошад.
Саноати нимноқилҳои Чин босуръат рушд мекунад, бо афзоиши тадриҷии суръати маҳаллисозии таҷҳизоти эпитаксиалии MOCVD ва тавсеаи барномаҳои дигари равандҳо, интизор меравад, ки бозори ояндаи маҳсулоти асоси графити SiC бо суръат афзоиш ёбад. Тибқи ҳисобҳои пешакии саноат, бозори дохилии пойгоҳи графит дар тӯли чанд соли оянда аз 500 миллион юан мегузарад.
Пойгоҳи графитӣ бо SiC ҷузъи асосии таҷҳизоти саноатикунонии нимноқилҳои мураккаб буда, азхуд кардани технологияи асосии истеҳсол ва истеҳсоли он ва амалӣ намудани маҳаллисозии тамоми занҷири саноати ашёи хом-раванди-таҷҳизот барои таъмини рушди Саноати нимноқилҳои Чин. Соҳаи пойгоҳи графитӣ бо SiC-и ватанӣ дар ҳоли рушд аст ва сифати маҳсулот метавонад ба зудӣ ба сатҳи пешрафтаи байналмилалӣ расад.
Вақти фиристодан: июл-24-2023