ما هي صينية الجرافيت MOCVD؟

يتم تحقيق النمو الطبقي للرقاقة من خلال تقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD)، حيث يتم حقن الغازات فائقة النقاء في المفاعل وقياسها بدقة، بحيث تتحد في درجات حرارة مرتفعة لتسبب تفاعلات كيميائية وترسب على رقائق أشباه الموصلات في طبقات ذرية رقيقة للغاية لتشكيل طبقة طبقية من المواد وأشباه الموصلات المركبة.

في معدات الترسيب الكيميائي للبخار، لا يمكن وضع الركيزة مباشرةً على المعدن أو ببساطة على قاعدة للترسيب الطبقي، نظرًا لتأثرها بعوامل عديدة. لذلك، يلزم وجود مُستقبل أو صينية لحمل الركيزة، ثم استخدام تقنية الترسيب الكيميائي للبخار لإجراء الترسيب الطبقي على الركيزة. هذا المُستقبل هومستقبل الجرافيت MOCVD(وتسمى أيضًاصينية جرافيت MOCVD).

ويظهر هيكلها في الشكل أدناه:

لماذا يحتاج مستقبل الجرافيت إلى طلاء CVD؟

يُعدّ مُستقبِل الجرافيت أحد المكونات الأساسية في معدات MOCVD. فهو بمثابة الحامل وعنصر التسخين للركيزة. تلعب معايير أدائه، مثل الاستقرار الحراري والانتظام الحراري، دورًا حاسمًا في جودة نمو المواد الفوقية، وتحدد بشكل مباشر تجانس ونقاء مواد الأغشية الرقيقة الفوقية. لذلك، تؤثر جودته بشكل مباشر على تحضير الرقائق الفوقية. في الوقت نفسه، مع زيادة عدد الاستخدامات وتغير ظروف العمل، يصبح سهل التآكل والتلف، ويُعدّ مادة استهلاكية. يمنحه التوصيل الحراري الممتاز واستقرار الجرافيت ميزة كبيرة كمكون أساسي في معدات MOCVD.

ومع ذلك، إذا كان الجرافيت نقيًا فقط، فستكون هناك بعض المشاكل. أثناء عملية الإنتاج، ستبقى غازات أكالة ومواد عضوية معدنية، وسيتآكل مُستقبِل الجرافيت ويتساقط، مما يقلل بشكل كبير من عمره الافتراضي. في الوقت نفسه، سيتسبب مسحوق الجرافيت المتساقط في تلوث الرقاقة، لذا يجب حل هذه المشاكل في عملية تحضير القاعدة. تُوفر تقنية الطلاء تثبيتًا لمسحوق السطح، وتُعزز التوصيل الحراري، وتُوازن توزيع الحرارة، وهي التقنية الرئيسية لحل هذه المشكلة.

وفقًا لبيئة التطبيق ومتطلبات استخدام قاعدة الجرافيت، يجب أن يتمتع الطلاء السطحي بالخصائص التالية:

1. كثافة عالية وتغطية كاملة:قاعدة الجرافيت تعمل في بيئة عمل عالية الحرارة والتآكل. يجب تغطية السطح بالكامل، ويجب أن تكون كثافة الطلاء جيدة لأداء وظيفة وقائية جيدة.

2. تسطيح السطح الجيد:نظرًا لأن قاعدة الجرافيت المستخدمة في نمو البلورات الفردية تتطلب تسطيحًا سطحيًا عاليًا جدًا، فيجب الحفاظ على التسطح الأصلي للقاعدة بعد تحضير الطلاء، أي يجب أن يكون سطح الطلاء موحدًا.

3. قوة الترابط الجيدة:إن تقليل فرق معامل التمدد الحراري بين قاعدة الجرافيت ومادة الطلاء يُحسّن قوة الالتصاق بينهما بفعالية. بعد اجتياز دورات حرارية عالية ومنخفضة، يصعب تشقق الطلاء.

4. الموصلية الحرارية العالية:يتطلب نمو الرقاقة عالية الجودة قاعدة الجرافيت لتوفير حرارة سريعة وموحدة، لذلك يجب أن تتمتع مادة الطلاء بموصلية حرارية عالية.

5. نقطة انصهار عالية ومقاومة للأكسدة في درجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل:يجب أن يكون الطلاء قادرًا على العمل بثبات في بيئة عمل ذات درجة حرارة عالية وبيئة تآكلية.

الاستقرار الحراري والتجانس الحراري ومعايير الأداء الأخرى لـمستقبِل الجرافيت المغطى بـ SiCتلعب دورًا حاسمًا في جودة نمو المواد الظهارية، لذا فهي المكون الأساسي لمعدات MOCVD.

تم اختيار بلورة β-SiC (3C-SiC) كطلاء. بالمقارنة مع الأشكال البلورية الأخرى، تتميز هذه البلورة بخصائص ممتازة، مثل الاستقرار الحراري الديناميكي الجيد، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة التآكل. كما تتمتع بموصلية حرارية تتطابق تقريبًا مع موصلية الجرافيت، مما يمنح قاعدة الجرافيت خصائص مميزة. يمكنها حل مشاكل قاعدة الجرافيت الناتجة عن الأكسدة والتآكل في درجات الحرارة العالية وفقدان المسحوق أثناء الاستخدام بفعالية، مما يجعل سطح قاعدة الجرافيت كثيفًا، وغير مسامي، ومقاومًا لدرجات الحرارة العالية، ومضادًا للتآكل، ومضادًا للأكسدة، وغيرها من الخصائص، مما يحسن جودة الطبقة البلورية ويطيل عمر قاعدة الجرافيت (يتم قياس عمر قاعدة الجرافيت المطلية بـ SiC في الأفران).

كيفية اختيار صينية/مستقبل الجرافيت MOCVD المقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل؟

عند اختيارصينية الجرافيت أو مستقبل MOCVDوالتي تكون مقاومة للتآكل بسبب درجات الحرارة العالية، فيجب أخذ العوامل الرئيسية التالية في الاعتبار:

1. نقاء المواد:تتمتع مواد الجرافيت عالية النقاء بالقدرة على مقاومة التآكل والأكسدة بشكل أفضل في درجات الحرارة العالية وتقليل تأثير الشوائب على عملية الترسيب.

2. الكثافة والمسامية:تتمتع صواني الجرافيت ذات الكثافة العالية والمسامية المنخفضة بقوة ميكانيكية ومقاومة للتآكل أفضل، ويمكنها منع اختراق الغاز وتآكل المواد بشكل فعال.

3. الموصلية الحرارية:تساعد صينية الجرافيت ذات الموصلية الحرارية العالية على توزيع الحرارة بالتساوي وتقليل الإجهاد الحراري وتحسين استقرار المعدات وعمر الخدمة.

4. معالجة السطح:يمكن أن تعمل منصات الجرافيت التي خضعت لمعالجة سطحية خاصة، مثل الطلاء أو الطلاء الكهربائي، على تعزيز مقاومتها للتآكل ومقاومة التآكل.

5. الحجم والشكل:وفقًا للمتطلبات المحددة لمعدات MOCVD، حدد الحجم والشكل المناسبين لضمان توافق الصينية مع المعدات وراحة التشغيل.

6. سمعة الشركة المصنعة:اختر الشركة المصنعة ذات السمعة الطيبة والخبرة الغنية لضمان موثوقية جودة المنتج وخدمة ما بعد البيع.

7. فعالية التكلفة:على أساس تلبية المتطلبات الفنية، خذ في الاعتبار فعالية التكلفة واختر المنتجات ذات الأداء الأعلى من حيث التكلفة.

شركة VET Energy موردٌ لمستقبلات الجرافيت عالية النقاء، ونقدم مجموعةً واسعةً من الفئات، ويمكن استخدامها في معدات MOCVD بمختلف العلامات التجارية والطرازات والمواصفات.مستقبِل الجرافيت المغطى بـ SiCمنتجات VET Energy خالية من نقاط التلامس في الطلاء أو نقاط الضعف. من حيث عمر الخدمة، تلبي هذه المنتجات متطلبات العملاء المختلفة (بما في ذلك استخدام أجواء تحتوي على الكلور)، ونرحب باستشاراتكم واستفساراتكم.