Ang SiC coated graphite base ay karaniwang ginagamit upang suportahan at painitin ang mga solong kristal na substrate sa metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) na kagamitan. Ang thermal stability, thermal uniformity at iba pang mga parameter ng performance ng SiC coated graphite base ay may mahalagang papel sa kalidad ng paglaki ng epitaxial material, kaya ito ang pangunahing bahagi ng MOCVD equipment.
Sa proseso ng pagmamanupaktura ng wafer, ang mga epitaxial layer ay higit pang itinayo sa ilang mga substrate ng wafer upang mapadali ang paggawa ng mga device. Ang mga karaniwang LED light-emitting device ay kailangang maghanda ng mga epitaxial layer ng GaAs sa mga substrate ng silikon; Ang SiC epitaxial layer ay lumaki sa conductive SiC substrate para sa pagtatayo ng mga device tulad ng SBD, MOSFET, atbp., para sa mataas na boltahe, mataas na kasalukuyang at iba pang mga power application; Ang GaN epitaxial layer ay itinayo sa semi-insulated na SiC substrate upang higit pang bumuo ng HEMT at iba pang mga device para sa mga RF application tulad ng komunikasyon. Ang prosesong ito ay hindi mapaghihiwalay sa kagamitan ng CVD.
Sa kagamitan ng CVD, ang substrate ay hindi maaaring direktang ilagay sa metal o simpleng ilagay sa isang base para sa epitaxial deposition, dahil ito ay nagsasangkot ng daloy ng gas (pahalang, patayo), temperatura, presyon, pag-aayos, pagpapadanak ng mga pollutant at iba pang aspeto ng ang mga salik sa impluwensya. Samakatuwid, kinakailangan ang isang base, at pagkatapos ay ang substrate ay inilalagay sa disc, at pagkatapos ay ang epitaxial deposition ay isinasagawa sa substrate gamit ang teknolohiyang CVD, at ang base na ito ay ang SiC coated graphite base (kilala rin bilang tray).
Ang SiC coated graphite base ay karaniwang ginagamit upang suportahan at painitin ang mga solong kristal na substrate sa metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) na kagamitan. Ang thermal stability, thermal uniformity at iba pang mga parameter ng performance ng SiC coated graphite base ay may mahalagang papel sa kalidad ng paglaki ng epitaxial material, kaya ito ang pangunahing bahagi ng MOCVD equipment.
Ang metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) ay ang pangunahing teknolohiya para sa epitaxial growth ng GaN films sa asul na LED. Mayroon itong mga pakinabang ng simpleng operasyon, nakokontrol na rate ng paglago at mataas na kadalisayan ng mga pelikulang GaN. Bilang mahalagang bahagi sa reaction chamber ng MOCVD equipment, ang bearing base na ginagamit para sa GaN film epitaxial growth ay kailangang magkaroon ng mga pakinabang ng mataas na temperatura resistance, pare-parehong thermal conductivity, magandang kemikal na katatagan, malakas na thermal shock resistance, atbp. Graphite material ay maaaring matugunan mga kondisyon sa itaas.
Bilang isa sa mga pangunahing bahagi ng MOCVD equipment, ang graphite base ay ang carrier at heating body ng substrate, na direktang tumutukoy sa pagkakapareho at kadalisayan ng materyal ng pelikula, kaya ang kalidad nito ay direktang nakakaapekto sa paghahanda ng epitaxial sheet, at kasabay nito oras, sa pagtaas ng bilang ng mga gamit at ang pagbabago ng mga kondisyon sa pagtatrabaho, ito ay napakadaling magsuot, na kabilang sa mga consumable.
Bagama't ang grapayt ay may mahusay na thermal conductivity at stability, ito ay may magandang kalamangan bilang base component ng MOCVD equipment, ngunit sa proseso ng produksyon, ang graphite ay makakasira sa pulbos dahil sa nalalabi ng mga corrosive na gas at metallic organics, at ang buhay ng serbisyo ng graphite base ay lubhang mababawasan. Kasabay nito, ang bumabagsak na graphite powder ay magdudulot ng polusyon sa chip.
Ang paglitaw ng teknolohiya ng patong ay maaaring magbigay ng pag-aayos ng pulbos sa ibabaw, mapahusay ang thermal conductivity, at mapantayan ang pamamahagi ng init, na naging pangunahing teknolohiya upang malutas ang problemang ito. Graphite base sa MOCVD na kapaligiran sa paggamit ng kagamitan, ang graphite base surface coating ay dapat matugunan ang mga sumusunod na katangian:
(1) Ang graphite base ay maaaring ganap na balot, at ang density ay mabuti, kung hindi man ang grapayt base ay madaling ma-corroded sa kinakaing unti-unti na gas.
(2) Ang lakas ng kumbinasyon sa base ng grapayt ay mataas upang matiyak na ang patong ay hindi madaling mahulog pagkatapos ng ilang mga siklo ng mataas na temperatura at mababang temperatura.
(3) Ito ay may mahusay na katatagan ng kemikal upang maiwasan ang pagkabigo ng patong sa mataas na temperatura at kinakaing unti-unti na kapaligiran.
Ang SiC ay may mga pakinabang ng corrosion resistance, mataas na thermal conductivity, thermal shock resistance at mataas na chemical stability, at maaaring gumana nang maayos sa GaN epitaxial atmosphere. Bilang karagdagan, ang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal ng SiC ay naiiba nang kaunti mula sa graphite, kaya ang SiC ay ang ginustong materyal para sa ibabaw na patong ng graphite base.
Sa kasalukuyan, ang karaniwang SiC ay pangunahing uri ng 3C, 4H at 6H, at iba ang paggamit ng SiC ng iba't ibang uri ng kristal. Halimbawa, ang 4H-SiC ay maaaring gumawa ng mga high-power device; Ang 6H-SiC ay ang pinaka-matatag at maaaring gumawa ng mga photoelectric device; Dahil sa katulad nitong istraktura sa GaN, maaaring gamitin ang 3C-SiC para makagawa ng GaN epitaxial layer at gumawa ng mga SiC-GaN RF device. Ang 3C-SiC ay karaniwang kilala rin bilang β-SiC, at isang mahalagang paggamit ng β-SiC ay bilang isang pelikula at materyal na patong, kaya ang β-SiC ay kasalukuyang pangunahing materyal para sa patong.
Paraan para sa paghahanda ng silicon carbide coating
Sa kasalukuyan, ang mga paraan ng paghahanda ng SiC coating ay pangunahing kinabibilangan ng gel-sol method, embedding method, brush coating method, plasma spraying method, chemical gas reaction method (CVR) at chemical vapor deposition method (CVD).
Paraan ng pag-embed:
Ang pamamaraan ay isang uri ng mataas na temperatura na solid phase sintering, na higit sa lahat ay gumagamit ng pinaghalong Si powder at C powder bilang embedding powder, ang graphite matrix ay inilalagay sa embedding powder, at ang mataas na temperatura sintering ay isinasagawa sa inert gas. , at sa wakas ang SiC coating ay nakuha sa ibabaw ng graphite matrix. Ang proseso ay simple at ang kumbinasyon sa pagitan ng patong at substrate ay mabuti, ngunit ang pagkakapareho ng patong sa direksyon ng kapal ay mahirap, na madaling makagawa ng mas maraming mga butas at humantong sa mahinang paglaban sa oksihenasyon.
Paraan ng brush coating:
Ang paraan ng brush coating ay pangunahin upang magsipilyo ng likidong hilaw na materyal sa ibabaw ng graphite matrix, at pagkatapos ay gamutin ang hilaw na materyal sa isang tiyak na temperatura upang ihanda ang patong. Ang proseso ay simple at ang gastos ay mababa, ngunit ang patong na inihanda sa pamamagitan ng paraan ng patong ng brush ay mahina kasama ng substrate, ang pagkakapareho ng patong ay hindi maganda, ang patong ay manipis at ang paglaban sa oksihenasyon ay mababa, at iba pang mga pamamaraan ay kinakailangan upang makatulong. ito.
Paraan ng pag-spray ng plasma:
Ang paraan ng pag-spray ng plasma ay pangunahin upang i-spray ang natunaw o semi-melted na hilaw na materyales sa ibabaw ng graphite matrix na may plasma gun, at pagkatapos ay patigasin at pagbubuklod upang bumuo ng isang patong. Ang pamamaraan ay simple upang patakbuhin at maaaring maghanda ng medyo siksik na silicon carbide coating, ngunit ang silicon carbide coating na inihanda ng pamamaraan ay kadalasang masyadong mahina at humahantong sa mahinang oxidation resistance, kaya ito ay karaniwang ginagamit para sa paghahanda ng SiC composite coating upang mapabuti. ang kalidad ng patong.
Paraan ng gel-sol:
Ang pamamaraan ng gel-sol ay pangunahin upang maghanda ng isang pare-pareho at transparent na solusyon ng sol na sumasaklaw sa ibabaw ng matrix, pagpapatuyo sa isang gel at pagkatapos ay sintering upang makakuha ng isang patong. Ang pamamaraang ito ay simple upang patakbuhin at mababa ang gastos, ngunit ang patong na ginawa ay may ilang mga pagkukulang tulad ng mababang thermal shock resistance at madaling pag-crack, kaya hindi ito magagamit nang malawakan.
Chemical Gas Reaction (CVR) :
Ang CVR ay pangunahing bumubuo ng SiC coating sa pamamagitan ng paggamit ng Si at SiO2 powder upang makabuo ng SiO steam sa mataas na temperatura, at isang serye ng mga kemikal na reaksyon ang nagaganap sa ibabaw ng C material substrate. Ang SiC coating na inihanda ng pamamaraang ito ay malapit na nakagapos sa substrate, ngunit ang temperatura ng reaksyon ay mas mataas at ang gastos ay mas mataas.
Chemical Vapor Deposition (CVD) :
Sa kasalukuyan, ang CVD ang pangunahing teknolohiya para sa paghahanda ng SiC coating sa ibabaw ng substrate. Ang pangunahing proseso ay isang serye ng mga pisikal at kemikal na reaksyon ng gas phase reactant na materyal sa ibabaw ng substrate, at sa wakas ang SiC coating ay inihanda sa pamamagitan ng pagtitiwalag sa ibabaw ng substrate. Ang SiC coating na inihanda ng teknolohiyang CVD ay malapit na nakagapos sa ibabaw ng substrate, na maaaring epektibong mapabuti ang oxidation resistance at ablative resistance ng substrate material, ngunit ang oras ng deposition ng pamamaraang ito ay mas mahaba, at ang reaksyon ng gas ay may isang tiyak na nakakalason gas.
Ang sitwasyon sa merkado ng SiC coated graphite base
Nang maagang nagsimula ang mga banyagang tagagawa, nagkaroon sila ng malinaw na lead at mataas na bahagi sa merkado. Sa buong mundo, ang pangunahing mga supplier ng SiC coated graphite base ay Dutch Xycard, Germany SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, United States MEMC at iba pang kumpanya, na karaniwang sumasakop sa internasyonal na merkado. Bagama't nasira ng China ang pangunahing pangunahing teknolohiya ng pare-parehong paglago ng SiC coating sa ibabaw ng graphite matrix, ang mataas na kalidad na graphite matrix ay umaasa pa rin sa German SGL, Japan Toyo Carbon at iba pang mga negosyo, ang graphite matrix na ibinigay ng mga domestic na negosyo ay nakakaapekto sa serbisyo buhay dahil sa thermal conductivity, elastic modulus, rigid modulus, lattice defects at iba pang problema sa kalidad. Ang kagamitan ng MOCVD ay hindi maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng paggamit ng SiC coated graphite base.
Ang industriya ng semiconductor ng China ay mabilis na umuunlad, na may unti-unting pagtaas ng rate ng lokalisasyon ng MOCVD epitaxial equipment, at iba pang proseso ng pagpapalawak ng mga aplikasyon, ang hinaharap na SiC coated graphite base na merkado ng produkto ay inaasahang lalago nang mabilis. Ayon sa paunang pagtatantya ng industriya, ang domestic graphite base market ay lalampas sa 500 milyong yuan sa susunod na ilang taon.
Ang SiC coated graphite base ay ang pangunahing bahagi ng compound semiconductor industrialization equipment, na pinagkadalubhasaan ang pangunahing pangunahing teknolohiya ng produksyon at pagmamanupaktura nito, at napagtatanto ang lokalisasyon ng buong hilaw na materyal-proseso-kagamitang chain ng industriya ay may malaking estratehikong kahalagahan para sa pagtiyak ng pagbuo ng industriya ng semiconductor ng China. Ang larangan ng domestic SiC coated graphite base ay umuusbong, at ang kalidad ng produkto ay maaaring maabot ang internasyonal na advanced na antas sa lalong madaling panahon.
Oras ng post: Hul-24-2023