SiC örtükli grafit esaslary, adatça metal-organiki himiki bug buglaýyş (MOCVD) enjamlarynda ýeke kristal substratlary goldamak we gyzdyrmak üçin ulanylýar. SiC örtülen grafit bazasynyň ýylylyk durnuklylygy, ýylylyk birmeňzeşligi we beýleki öndürijilik parametrleri epitaksial material ösüşiniň hilinde aýgytly rol oýnaýar, şonuň üçin MOCVD enjamlarynyň esasy bölegi bolup durýar.
Wafli öndürmek prosesinde enjamlaryň öndürilmegini aňsatlaşdyrmak üçin käbir wafli substratlarda epitaksial gatlaklar gurulýar. Adaty LED ýagtylyk çykaryjy enjamlar, kremniniň aşaky gatlaklarynda GaA-nyň epitaksial gatlaklaryny taýýarlamaly; SiC epitaksial gatlagy, ýokary woltly, ýokary tokly we beýleki güýç goşundylary üçin SBD, MOSFET we ş.m. ýaly enjamlary gurmak üçin geçiriji SiC substratynda ösdürilýär; GaN epitaksial gatlagy, HEMT we aragatnaşyk ýaly RF programmalary üçin beýleki enjamlary mundan beýläk gurmak üçin ýarym izolýasiýa edilen SiC substratynda gurulýar. Bu amal CVD enjamlaryndan aýrylmazdyr.
CVD enjamlarynda substrat göni metalyň üstünde goýulyp bilinmez ýa-da epitaksial çöketlik üçin esasda ýerleşdirilip bilinmez, sebäbi ol gaz akymyny (keseligine, dikligine), temperaturany, basyşy, kesgitlemegi, hapalaýjy maddalaryň dökülmegini we beýleki taraplaryny öz içine alýar. täsir faktorlary. Şonuň üçin esas gerek, soň bolsa substrat diskiň üstünde goýulýar, soňra epitaksial çöketlik CVD tehnologiýasy arkaly substratda amala aşyrylýar we bu esas SiC bilen örtülen grafit bazasydyr (lýubo hem diýilýär).
SiC örtükli grafit esaslary, adatça metal-organiki himiki bug buglaýyş (MOCVD) enjamlarynda ýeke kristal substratlary goldamak we gyzdyrmak üçin ulanylýar. SiC örtülen grafit bazasynyň ýylylyk durnuklylygy, ýylylyk birmeňzeşligi we beýleki öndürijilik parametrleri epitaksial material ösüşiniň hilinde aýgytly rol oýnaýar, şonuň üçin MOCVD enjamlarynyň esasy bölegi bolup durýar.
Metal-organiki himiki bug buglary (MOCVD), gök LED-de GaN filmleriniň epitaksial ösmegi üçin esasy tehnologiýa. Simpleönekeý işlemegiň, dolandyrylýan ösüş depgininiň we GaN filmleriniň ýokary arassalygynyň artykmaçlyklary bar. MOCVD enjamlarynyň reaksiýa kamerasynda möhüm komponent hökmünde GaN filminiň epitaksial ösmegi üçin ulanylýan podşipnik bazasy ýokary temperatura garşylygy, birmeňzeş ýylylyk geçirijiligi, gowy himiki durnuklylyk, güýçli termiki zarba garşylygy we ş.m. artykmaçlyklara eýe bolmalydyr. Grafit materialy duşup biler ýokardaky şertler.
MOCVD enjamlarynyň esasy komponentleriniň biri hökmünde grafit bazasy film materialynyň birmeňzeşligini we arassalygyny gönüden-göni kesgitleýän substratyň göterijisi we ýyladyş organydyr, şonuň üçin onuň hili epitaksial sahypanyň taýýarlanmagyna gönüden-göni täsir edýär we şol bir wagtyň özünde wagt, ulanylyş sanynyň köpelmegi we iş şertleriniň üýtgemegi bilen, sarp edilýän zatlara degişli bolmak gaty aňsat.
Grafitiň ajaýyp ýylylyk geçirijiligi we durnuklylygy bar bolsa-da, MOCVD enjamlarynyň esasy komponenti hökmünde gowy artykmaçlygy bar, ýöne önümçilik prosesinde grafit poslaýjy gazlaryň we metal organikanyň galyndylary we hyzmat ediş möhleti sebäpli tozany poslaýar. grafit bazasy ep-esli azaldar. Şol bir wagtyň özünde düşýän grafit tozy, çipiň hapalanmagyna sebäp bolar.
Örtük tehnologiýasynyň peýda bolmagy, ýerüsti poroşoklary kesgitlemegi, ýylylyk geçirijiligini ýokarlandyryp we bu meseläni çözmegiň esasy tehnologiýasyna öwrülen ýylylyk paýlanyşyny deňleşdirip biler. MOCVD enjamlarynda grafit bazasy daşky gurşawy ulanýar, grafit bazasynyň üstki örtügi aşakdaky aýratynlyklara laýyk gelmelidir:
(1) Grafit bazasyny doly örtüp bolýar we dykyzlygy gowy, ýogsam grafit bazasyny poslaýjy gazda poslamak aňsat.
(2) Grafit bazasy bilen birleşmegiň güýji birnäçe ýokary temperatura we pes temperatura sikllerinden soň örtügiň düşmeginiň aňsat däldigini üpjün etmek üçin ýokarydyr.
(3) temperatureokary temperaturada we poslaýjy atmosferada örtük şowsuzlygynyň öňüni almak üçin gowy himiki durnuklylygy bar.
SiC poslama garşylygy, ýokary ýylylyk geçirijiligi, termiki zarba garşylygy we ýokary himiki durnuklylygy ýaly artykmaçlyklara eýedir we GaN epitaksial atmosferasynda gowy işläp biler. Mundan başga-da, SiC-iň ýylylyk giňelme koeffisiýenti grafitden gaty az tapawutlanýar, şonuň üçin SiC grafit bazasynyň üstki örtügi üçin ileri tutulýan materialdyr.
Häzirki wagtda umumy SiC esasan 3C, 4H we 6H görnüşlidir we dürli kristal görnüşleriniň SiC ulanylyşy başga. Mysal üçin, 4H-SiC ýokary güýçli enjamlary öndürip biler; 6H-SiC iň durnukly we fotoelektrik enjamlaryny öndürip biler; GaN bilen meňzeş gurluşy sebäpli, 3C-SiC GaN epitaksial gatlagyny öndürmek we SiC-GaN RF enjamlaryny öndürmek üçin ulanylyp bilner. 3C-SiC adatça β-SiC diýlip hem atlandyrylýar we β-SiC-ni möhüm ulanmak film we örtük materialy ýaly, şonuň üçin β-SiC häzirki wagtda örtük üçin esasy materialdyr.
Silikon karbid örtügini taýýarlamagyň usuly
Häzirki wagtda SiC örtüginiň taýýarlanyş usullary esasan gel-sol usuly, ornaşdyrmak usuly, çotga örtük usuly, plazma pürkmek usuly, himiki gaz reaksiýa usuly (CVR) we himiki buglary çökdürmek usuly (CVD) öz içine alýar.
Goýmak usuly:
Bu usul, esasan, Si poroşokynyň we C poroşokynyň garyndysyny içerde tozan hökmünde ulanýar, grafit matrisa oturdylan poroşokda we ýokary temperatura sintezi inert gazynda amala aşyrylýar. we ahyrynda grafit matrisanyň üstünde SiC örtügi alynýar. Amal ýönekeý we örtük bilen substratyň arasyndaky utgaşyklyk gowy, ýöne galyňlygyň ugry boýunça örtügiň birmeňzeşligi pes, bu has köp deşik öndürmek aňsat we okislenme garşylygy pes.
Çotga örtük usuly:
Çotganyň örtügi usuly, esasan, grafit matrisanyň üstündäki suwuk çig maly ýuwmak, soňra örtügi taýýarlamak üçin çig maly belli bir temperaturada bejermekdir. Amal ýönekeý we gymmaty pes, ýöne çotga örtügi usuly bilen taýýarlanan örtük substrat bilen utgaşdyrylanda gowşak, örtügiň birmeňzeşligi pes, örtük inçe we okislenme garşylygy pes we kömek etmek üçin beýleki usullar zerurdyr Bu.
Plazma sepmek usuly:
Plazma pürkmek usuly, esasan, eredilen ýa-da ýarym eredilen çig mallary grafit matrisanyň ýüzüne plazma ýaragy bilen sepmek, soňra berkitmek we örtük emele getirmekdir. Usul işlemek ýönekeý we has dykyz kremniy karbid örtügini taýýarlap bilýär, ýöne usul bilen taýýarlanan kremniy karbid örtügi köplenç gaty gowşak we oksidlenmäniň gowşaklygyna sebäp bolýar, şonuň üçin gowulaşmak üçin SiC kompozit örtügini taýýarlamak üçin ulanylýar. örtügiň hili.
Gel-sol usuly:
Gel-sol usuly, esasan, matrisanyň ýüzüni örtýän birmeňzeş we aç-açan ergin taýýarlamak, jele guratmak we örtük almak üçin sinterlemekdir. Bu usul işlemek ýönekeý we gymmaty pes, ýöne öndürilen örtükde pes termiki zarba garşylygy we ýeňil döwülmegi ýaly käbir kemçilikler bar, şonuň üçin ony giňden ulanyp bolmaýar.
Himiki gaz reaksiýasy (CVR):
CVR esasan Si we SiO2 poroşokyny ulanyp, ýokary temperaturada SiO bugyny emele getirýär we C material substratynyň üstünde birnäçe himiki reaksiýa ýüze çykýar. Bu usul bilen taýýarlanan SiC örtügi substrat bilen berk baglanyşykly, ýöne reaksiýanyň temperaturasy has ýokary we bahasy has ýokary.
Himiki bug çöketligi (CVD):
Häzirki wagtda CVD substratyň üstünde SiC örtügini taýýarlamagyň esasy tehnologiýasydyr. Esasy amal, substratyň üstündäki gaz fazaly reaktiw materialyň fiziki we himiki reaksiýalarynyň bir toparydyr we ahyrynda SiC örtügi substratyň üstünde goýlup taýýarlanýar. CVD tehnologiýasy tarapyndan taýýarlanan SiC örtügi substratyň ýüzüne berk bagly bolup, substrat materialynyň okislenme garşylygyny we ablatiw garşylygyny netijeli gowulaşdyryp biler, ýöne bu usulyň çökdüriliş wagty has uzyn we reaksiýa gazy belli bir zäherlidir gaz.
SiC örtülen grafit bazasynyň bazar ýagdaýy
Daşary ýurt öndürijileri ir başlanda, aç-açan gurşun we bazar paýy ýokarydy. Halkara derejesinde, SiC örtülen grafit bazasynyň esasy üpjün edijileri Gollandiýaly Xikard, Germaniýa SGL Carbon (SGL), Japanaponiýa Toýo Karbon, ABŞ MEMC we halkara bazary esasan eýeleýän beýleki kompaniýalardyr. Hytaý grafit matrisanyň üstünde SiC örtüginiň birmeňzeş ösmeginiň esasy tehnologiýasyny döwen hem bolsa, ýokary hilli grafit matrisa henizem Germaniýanyň SGL, Japanaponiýa Toýo Karbon we beýleki kärhanalara bil baglaýar, içerki kärhanalar tarapyndan berlen grafit matrisa hyzmatlara täsir edýär malylylyk geçirijiligi, elastik modul, gaty modul, panjara kemçilikleri we beýleki hil problemalary sebäpli durmuş. MOCVD enjamlary SiC örtülen grafit bazasyny ulanmagyň talaplaryna laýyk bolup bilmeýär.
Hytaýyň ýarymgeçiriji pudagy çalt ösýär, MOCVD epitaksial enjamlaryň lokalizasiýa derejesiniň kem-kemden ýokarlanmagy we beýleki amaly goşundylaryň giňelmegi bilen, geljekde SiC örtülen grafit bazasy önüm bazarynyň çalt ösmegine garaşylýar. Senagatyň deslapky çaklamalaryna görä, içerki grafit bazary ýakyn ýyllarda 500 million ýuandan geçer.
SiC örtükli grafit bazasy, ýarymgeçiriji senagatlaşdyryş enjamlarynyň esasy düzüm bölegi bolup, önümçiliginiň we önümçiliginiň esasy tehnologiýasyny özleşdirýär we çig mal-gaýtadan işleýän enjamlar senagatynyň ähli lokalizasiýasyna düşünmek, ösüşi üpjün etmek üçin möhüm strategiki ähmiýete eýe. Hytaýyň ýarymgeçiriji pudagy. Içerki SiC örtükli grafit bazasynyň pudagy ösýär we önümiň hili ýakyn wagtda halkara ösen derejesine çykyp biler.
Iş wagty: Iýul-24-2023