Графитните основи със SiC покритие често се използват за поддържане и нагряване на монокристални субстрати в оборудване за металоорганично химическо отлагане от пари (MOCVD). Термичната стабилност, термичната еднородност и други параметри на производителността на графитната основа със SiC покритие играят решаваща роля за качеството на епитаксиалния растеж на материала, така че тя е основният ключов компонент на MOCVD оборудването.
В процеса на производство на пластини, епитаксиалните слоеве се конструират допълнително върху някои пластинкови подложки, за да се улесни производството на устройства. Типичните LED устройства, излъчващи светлина, изискват подготовка на епитаксиални слоеве от GaAs върху силициеви подложки; епитаксиалният слой SiC се отглежда върху проводимата SiC подложка за изграждане на устройства като SBD, MOSFET и др., за високо напрежение, висок ток и други енергийни приложения; епитаксиалният слой GaN се конструира върху полуизолирана SiC подложка за допълнително конструиране на HEMT и други устройства за RF приложения, като например комуникации. Този процес е неразделен от CVD оборудването.
В CVD оборудването, субстратът не може да бъде поставен директно върху метала или просто върху основа за епитаксиално отлагане, тъй като това включва газов поток (хоризонтален, вертикален), температура, налягане, фиксиране, отделяне на замърсители и други аспекти на влияещите фактори. Следователно е необходимо да се използва основа, след това субстратът да се постави върху диска и след това да се използва CVD технология за епитаксиално отлагане върху субстрата, който е SiC покрита графитна основа (известна също като тава).
Графитните основи със SiC покритие често се използват за поддържане и нагряване на монокристални субстрати в оборудване за металоорганично химическо отлагане от пари (MOCVD). Термичната стабилност, термичната еднородност и други параметри на производителността на графитната основа със SiC покритие играят решаваща роля за качеството на епитаксиалния растеж на материала, така че тя е основният ключов компонент на MOCVD оборудването.
Металоорганичното химическо отлагане от пари (MOCVD) е основната технология за епитаксиален растеж на GaN филми в син светодиод. Тя има предимствата на проста работа, контролируема скорост на растеж и висока чистота на GaN филмите. Като важен компонент в реакционната камера на MOCVD оборудването, носещата основа, използвана за епитаксиален растеж на GaN филм, трябва да има предимствата на висока температурна устойчивост, равномерна топлопроводимост, добра химическа стабилност, силна устойчивост на термичен удар и др. Графитният материал може да отговаря на горните условия.
Като един от основните компоненти на MOCVD оборудването, графитната основа е носещото и нагревателно тяло на субстрата, което пряко определя еднородността и чистотата на филмовия материал, така че качеството ѝ влияе пряко върху подготовката на епитаксиалния лист и в същото време, с увеличаването на броя на употребите и промяната на условията на работа, тя е много лесна за износване, принадлежаща към консумативите.
Въпреки че графитът има отлична топлопроводимост и стабилност, той е добро предимство като основен компонент на MOCVD оборудване, но в производствения процес графитът ще корозира праха поради остатъците от корозивни газове и метални органични вещества, което значително ще намали експлоатационния живот на графитната основа. В същото време, падащият графитен прах ще замърси чипа.
Появата на технологията за нанасяне на покрития може да осигури фиксиране на повърхностния прах, да подобри топлопроводимостта и да изравни разпределението на топлината, което се превърна в основна технология за решаване на този проблем. Графитната основа в средата, в която се използва MOCVD оборудване, повърхностното покритие с графитна основа трябва да отговаря на следните характеристики:
(1) Графитната основа може да бъде напълно обвита и плътността е добра, в противен случай графитната основа лесно корозира в корозивния газ.
(2) Комбинираната здравина с графитната основа е висока, за да се гарантира, че покритието не пада лесно след няколко цикли на висока и ниска температура.
(3) Има добра химическа стабилност, за да се избегне повреда на покритието при висока температура и корозивна атмосфера.
SiC има предимствата на устойчивост на корозия, висока топлопроводимост, устойчивост на термичен удар и висока химическа стабилност и може да работи добре в GaN епитаксиална атмосфера. Освен това, коефициентът на термично разширение на SiC се различава много малко от този на графита, така че SiC е предпочитаният материал за повърхностно покритие на графитна основа.
В момента, разпространеният SiC е главно от тип 3C, 4H и 6H, а употребата на SiC от различните видове кристали е различна. Например, 4H-SiC може да се използва за производство на устройства с висока мощност; 6H-SiC е най-стабилният и може да се използва за производство на фотоелектрически устройства; поради сходната си структура с GaN, 3C-SiC може да се използва за производство на GaN епитаксиален слой и за производство на SiC-GaN RF устройства. 3C-SiC е известен още като β-SiC, а важно приложение на β-SiC е като филмов и покривен материал, така че β-SiC в момента е основният материал за покрития.
Време на публикуване: 04.08.2023 г.