Awọn ipilẹ lẹẹdi ti SiC ti a bo ni igbagbogbo lo lati ṣe atilẹyin ati ki o gbona awọn sobusitireti gara-ẹyọkan ninu ohun elo oru eeru kẹmika ti irin-Organic (MOCVD). Iduroṣinṣin igbona, isokan gbona ati awọn aye iṣẹ miiran ti ipilẹ graphite ti a bo SiC ṣe ipa ipinnu ni didara idagbasoke ohun elo epitaxial, nitorinaa o jẹ paati bọtini mojuto ti ohun elo MOCVD.
Ninu ilana iṣelọpọ wafer, awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial ti wa ni itumọ siwaju lori diẹ ninu awọn sobusitireti wafer lati dẹrọ iṣelọpọ awọn ẹrọ. Awọn ẹrọ ina-emitting LED aṣoju nilo lati mura awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial ti GaAs lori awọn sobusitireti ohun alumọni; Layer SiC epitaxial ti dagba lori sobusitireti SiC conductive fun ikole awọn ẹrọ bii SBD, MOSFET, ati bẹbẹ lọ, fun foliteji giga, lọwọlọwọ giga ati awọn ohun elo agbara miiran; Layer GaN epitaxial jẹ ti a ṣe lori sobusitireti SiC ologbele-idaabobo lati kọ siwaju HEMT ati awọn ẹrọ miiran fun awọn ohun elo RF gẹgẹbi ibaraẹnisọrọ. Ilana yii ko ṣe iyatọ si awọn ohun elo CVD.
Ninu ohun elo CVD, sobusitireti ko le gbe taara sori irin tabi nirọrun gbe sori ipilẹ fun ifisilẹ epitaxial, nitori pe o kan sisan gaasi (petele, inaro), iwọn otutu, titẹ, imuduro, sisọ awọn idoti ati awọn apakan miiran ti awọn okunfa ipa. Nitorinaa, a nilo ipilẹ kan, lẹhinna a gbe sobusitireti sori disiki naa, lẹhinna ifasilẹ epitaxial ti gbe jade lori sobusitireti nipa lilo imọ-ẹrọ CVD, ati pe ipilẹ yii jẹ ipilẹ graphite ti a bo SiC (ti a tun mọ ni atẹ).
Awọn ipilẹ lẹẹdi ti SiC ti a bo ni igbagbogbo lo lati ṣe atilẹyin ati ki o gbona awọn sobusitireti gara-ẹyọkan ninu ohun elo oru eeru kẹmika ti irin-Organic (MOCVD). Iduroṣinṣin igbona, isokan gbona ati awọn aye iṣẹ miiran ti ipilẹ graphite ti a bo SiC ṣe ipa ipinnu ni didara idagbasoke ohun elo epitaxial, nitorinaa o jẹ paati bọtini mojuto ti ohun elo MOCVD.
Iṣagbejade oru kemikali ti irin-Organic (MOCVD) jẹ imọ-ẹrọ akọkọ fun idagbasoke epitaxial ti awọn fiimu GaN ni LED buluu. O ni awọn anfani ti iṣiṣẹ ti o rọrun, oṣuwọn idagbasoke iṣakoso ati mimọ giga ti awọn fiimu GaN. Gẹgẹbi paati pataki ninu iyẹwu ifarabalẹ ti ohun elo MOCVD, ipilẹ gbigbe ti a lo fun GaN fiimu epitaxial idagbasoke nilo lati ni awọn anfani ti resistance otutu giga, imudara igbona aṣọ, iduroṣinṣin kemikali ti o dara, resistance mọnamọna gbona gbona, bbl Awọn ohun elo Graphite le pade awọn loke awọn ipo.
Gẹgẹbi ọkan ninu awọn paati pataki ti ohun elo MOCVD, ipilẹ lẹẹdi jẹ ti ngbe ati ara alapapo ti sobusitireti, eyiti o pinnu taara iṣọkan ati mimọ ti ohun elo fiimu, nitorinaa didara rẹ taara ni ipa lori igbaradi ti iwe epitaxial, ati ni kanna. akoko, pẹlu ilosoke ti nọmba awọn lilo ati iyipada awọn ipo iṣẹ, o rọrun pupọ lati wọ, ti o jẹ ti awọn ohun elo.
Botilẹjẹpe graphite ni adaṣe igbona ti o dara julọ ati iduroṣinṣin, o ni anfani ti o dara bi paati ipilẹ ti ohun elo MOCVD, ṣugbọn ninu ilana iṣelọpọ, graphite yoo ba lulú jẹ nitori iyokuro ti awọn gaasi ipata ati awọn ohun-ara ti fadaka, ati igbesi aye iṣẹ ti graphite mimọ yoo dinku pupọ. Ni akoko kanna, lulú graphite ti o ṣubu yoo fa idoti si ërún.
Ifarahan ti imọ-ẹrọ ti a bo le pese imuduro iyẹfun dada, mu imudara igbona pọ si, ati iwọntunwọnsi pinpin ooru, eyiti o ti di imọ-ẹrọ akọkọ lati yanju iṣoro yii. Ipilẹ ayaworan ni agbegbe lilo ohun elo MOCVD, ibora dada ipilẹ graphite yẹ ki o pade awọn abuda wọnyi:
(1) Awọn graphite mimọ le ti wa ni kikun ti a we, ati awọn iwuwo ti o dara, bibẹkọ ti awọn graphite mimọ jẹ rorun lati wa ni corroded ninu awọn ibajẹ gaasi.
(2) Agbara apapo pẹlu ipilẹ graphite jẹ giga lati rii daju pe ideri ko rọrun lati ṣubu lẹhin ọpọlọpọ awọn iwọn otutu giga ati awọn iwọn otutu kekere.
(3) O ni iduroṣinṣin kemikali to dara lati yago fun ikuna ti a bo ni iwọn otutu giga ati oju-aye ibajẹ.
SiC ni o ni awọn anfani ti ipata resistance, ga gbona elekitiriki, gbona mọnamọna resistance ati ki o ga kemikali iduroṣinṣin, ati ki o le ṣiṣẹ daradara ni GaN epitaxial bugbamu. Ni afikun, olùsọdipúpọ igbona igbona ti SiC yatọ pupọ diẹ si ti graphite, nitorinaa SiC jẹ ohun elo ti o fẹ julọ fun ibora dada ti ipilẹ graphite.
Ni lọwọlọwọ, SiC ti o wọpọ jẹ nipataki 3C, 4H ati iru 6H, ati awọn lilo SiC ti awọn oriṣiriṣi awọn oriṣi gara yatọ. Fun apẹẹrẹ, 4H-SiC le ṣe awọn ẹrọ agbara-giga; 6H-SiC jẹ iduroṣinṣin julọ ati pe o le ṣe awọn ẹrọ fọtoelectric; Nitori eto ti o jọra si GaN, 3C-SiC le ṣee lo lati ṣe agbejade Layer epitaxial GaN ati ṣe awọn ẹrọ SiC-GaN RF. 3C-SiC tun jẹ olokiki bi β-SiC, ati lilo pataki ti β-SiC jẹ fiimu ati ohun elo ti a bo, nitorinaa β-SiC jẹ ohun elo akọkọ fun ibora.
Ọna fun mura ohun alumọni carbide bo
Ni lọwọlọwọ, awọn ọna igbaradi ti ibora SiC ni akọkọ pẹlu ọna gel-sol, ọna ifisinu, ọna ti a bo fẹlẹ, ọna fifin pilasima, ọna ifaseyin gaasi kemikali (CVR) ati ọna itusilẹ eefin kemikali (CVD).
Ọna ifibọ:
Awọn ọna ti o jẹ iru kan ti ga otutu ri to alakoso sintering, eyi ti o kun nlo awọn adalu Si lulú ati C lulú bi awọn ifibọ lulú, awọn lẹẹdi matrix ti wa ni gbe ninu awọn ifibọ lulú, ati awọn ga otutu sintering ti wa ni ti gbe jade ni inert gaasi. , ati nikẹhin ibora SiC ti gba lori dada ti matrix lẹẹdi. Ilana naa rọrun ati apapo laarin awọn ti a bo ati sobusitireti jẹ dara, ṣugbọn iṣọkan ti abọ pẹlu itọsọna sisanra ko dara, eyiti o rọrun lati gbe awọn iho diẹ sii ati ki o yorisi ailagbara oxidation ti ko dara.
Ọna ti a bo fẹlẹ:
Ọna ti a bo fẹlẹ jẹ nipataki lati fẹlẹ ohun elo aise omi lori dada ti matrix graphite, ati lẹhinna ṣe arowoto ohun elo aise ni iwọn otutu kan lati mura ibora naa. Ilana naa rọrun ati pe idiyele jẹ kekere, ṣugbọn ibora ti a pese sile nipasẹ ọna ti a bo fẹlẹ jẹ alailagbara ni apapo pẹlu sobusitireti, isokan ti a bo ko dara, ti a bo jẹ tinrin ati pe resistance oxidation jẹ kekere, ati awọn ọna miiran nilo lati ṣe iranlọwọ. o.
Ọna fifa pilasima:
Ọna fifa pilasima jẹ nipataki lati fun sokiri yo tabi awọn ohun elo aise ologbele lori dada ti matrix lẹẹdi pẹlu ibon pilasima kan, ati lẹhinna ṣinṣin ati mnu lati fẹlẹfẹlẹ kan ti a bo. Ọna naa rọrun lati ṣiṣẹ ati pe o le mura ipon ohun alumọni ohun alumọni carbide ti o jo, ṣugbọn ohun elo ohun alumọni carbide ti a pese silẹ nipasẹ ọna nigbagbogbo jẹ alailagbara ati pe o yori si resistance ifoyina alailagbara, nitorinaa o jẹ lilo ni gbogbogbo fun igbaradi ti ibora idapọpọ SiC lati ni ilọsiwaju. didara ti a bo.
Ọna gel-sol:
Ọna gel-sol jẹ nipataki lati mura aṣọ-aṣọ kan ati ojutu ojutu sihin ti o bo oju ti matrix, gbigbe sinu gel ati lẹhinna sintering lati gba ibora kan. Ọna yii rọrun lati ṣiṣẹ ati kekere ni idiyele, ṣugbọn aṣọ ti a ṣejade ni diẹ ninu awọn ailagbara bii resistance mọnamọna kekere kekere ati fifọ irọrun, nitorinaa ko le ṣee lo ni lilo pupọ.
Idahun Gaasi Kemikali (CVR):
CVR ni akọkọ n ṣe agbejade ibora SiC nipa lilo Si ati SiO2 lulú lati ṣe ina SiO ni iwọn otutu giga, ati lẹsẹsẹ awọn aati kemikali waye lori dada ti sobusitireti ohun elo C. Ideri SiC ti a pese sile nipasẹ ọna yii jẹ asopọ pẹkipẹki si sobusitireti, ṣugbọn iwọn otutu ifasẹyin ga julọ ati idiyele naa ga julọ.
Isọsọ Ọru Kemikali (CVD):
Lọwọlọwọ, CVD jẹ imọ-ẹrọ akọkọ fun murasilẹ ibora SiC lori dada sobusitireti. Ilana akọkọ jẹ lẹsẹsẹ ti awọn aati ti ara ati kemikali ti ohun elo ifaseyin alakoso gaasi lori dada sobusitireti, ati nikẹhin iboji SiC ti pese sile nipasẹ ifisilẹ lori dada sobusitireti. Iboju SiC ti a pese sile nipasẹ imọ-ẹrọ CVD jẹ asopọ pẹkipẹki si oju ti sobusitireti, eyiti o le mu imunadoko resistance ifoyina ati ailagbara ti ohun elo sobusitireti, ṣugbọn akoko ifisilẹ ti ọna yii gun, ati gaasi ifaseyin ni majele kan. gaasi.
Ipo ọja ti ipilẹ graphite ti a bo SiC
Nigbati awọn aṣelọpọ ajeji bẹrẹ ni kutukutu, wọn ni itọsọna ti o han gbangba ati ipin ọja giga kan. Ni kariaye, awọn olupese akọkọ ti ipilẹ graphite ti SiC jẹ Dutch Xycard, Germany SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, Amẹrika Amẹrika MEMC ati awọn ile-iṣẹ miiran, eyiti o wa ni ipilẹ ọja agbaye. Botilẹjẹpe China ti fọ nipasẹ imọ-ẹrọ mojuto bọtini ti idagbasoke aṣọ ti SiC ti a bo lori dada ti matrix lẹẹdi, matrix graphite didara ga tun dale lori German SGL, Japan Toyo Carbon ati awọn ile-iṣẹ miiran, matrix graphite ti a pese nipasẹ awọn ile-iṣẹ ile ni ipa lori iṣẹ naa. igbesi aye nitori ifarapa igbona, modulu rirọ, modulus rigidi, awọn abawọn lattice ati awọn iṣoro didara miiran. Ohun elo MOCVD ko le pade awọn ibeere ti lilo ipilẹ graphite ti a bo SiC.
Ile-iṣẹ semikondokito ti Ilu China n dagbasoke ni iyara, pẹlu ilosoke mimu ti iwọn isọdi ohun elo Epitaxial MOCVD, ati imugboroja awọn ohun elo ilana miiran, ọja ọja ipilẹ ọja ti a bo SiC iwaju ni a nireti lati dagba ni iyara. Gẹgẹbi awọn iṣiro ile-iṣẹ alakoko, ọja ipilẹ lẹẹdi inu ile yoo kọja yuan miliọnu 500 ni awọn ọdun diẹ to nbọ.
Ipilẹ lẹẹdi ti a bo SiC jẹ paati akọkọ ti ohun elo iṣelọpọ ile-iṣẹ semikondokito, mimu imọ-ẹrọ mojuto bọtini ti iṣelọpọ rẹ ati iṣelọpọ, ati mimọ isọdibilẹ ti gbogbo pq ile-iṣẹ ohun elo aise-ilana ẹrọ jẹ pataki ilana pataki fun idaniloju idagbasoke idagbasoke ti China ká semikondokito ile ise. Aaye ti ipilẹ SiC ti a bo graphite ti n pọ si, ati pe didara ọja le de ipele ilọsiwaju kariaye laipẹ.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-24-2023