Les bases de grafit recobertes de SiC s'utilitzen habitualment per suportar i escalfar substrats de monocristall en equips de deposició química de vapor metall-orgànic (MOCVD). L'estabilitat tèrmica, la uniformitat tèrmica i altres paràmetres de rendiment de la base de grafit recoberta de SiC tenen un paper decisiu en la qualitat del creixement del material epitaxial, per la qual cosa és el component clau principal dels equips MOCVD.
En el procés de fabricació d'oblies, es construeixen capes epitaxials sobre alguns substrats d'oblies per facilitar la fabricació de dispositius. Els dispositius emissors de llum LED típics necessiten preparar capes epitaxials de GaAs sobre substrats de silici; la capa epitaxial de SiC es fa créixer sobre el substrat conductor de SiC per a la construcció de dispositius com ara SBD, MOSFET, etc., per a aplicacions d'alta tensió, alta corrent i altres aplicacions de potència; la capa epitaxial de GaN es construeix sobre un substrat de SiC semiaïllat per construir encara més HEMT i altres dispositius per a aplicacions de RF com ara la comunicació. Aquest procés és inseparable dels equips de CVD.
En l'equip de CVD, el substrat no es pot col·locar directament sobre el metall ni simplement sobre una base per a la deposició epitaxial, ja que implica el flux de gas (horitzontal, vertical), la temperatura, la pressió, la fixació, el despreniment de contaminants i altres aspectes dels factors d'influència. Per tant, cal utilitzar una base, i després col·locar el substrat sobre el disc, i després utilitzar la tecnologia CVD per a la deposició epitaxial sobre el substrat, que és la base de grafit recoberta de SiC (també coneguda com a safata).
Les bases de grafit recobertes de SiC s'utilitzen habitualment per suportar i escalfar substrats de monocristall en equips de deposició química de vapor metall-orgànic (MOCVD). L'estabilitat tèrmica, la uniformitat tèrmica i altres paràmetres de rendiment de la base de grafit recoberta de SiC tenen un paper decisiu en la qualitat del creixement del material epitaxial, per la qual cosa és el component clau principal dels equips MOCVD.
La deposició química de vapor metall-orgànic (MOCVD) és la tecnologia principal per al creixement epitaxial de pel·lícules de GaN en LED blaus. Té els avantatges d'un funcionament senzill, una taxa de creixement controlable i una alta puresa de les pel·lícules de GaN. Com a component important de la cambra de reacció dels equips MOCVD, la base del coixinet utilitzada per al creixement epitaxial de la pel·lícula de GaN ha de tenir els avantatges d'una resistència a altes temperatures, conductivitat tèrmica uniforme, bona estabilitat química, forta resistència al xoc tèrmic, etc. El material de grafit pot complir les condicions anteriors.
Com a component principal dels equips MOCVD, la base de grafit és el suport i el cos de calefacció del substrat, que determina directament la uniformitat i la puresa del material de la pel·lícula, de manera que la seva qualitat afecta directament la preparació de la làmina epitaxial i, alhora, amb l'augment del nombre d'usos i el canvi de les condicions de treball, és molt fàcil de portar, pertanyent als consumibles.
Tot i que el grafit té una excel·lent conductivitat tèrmica i estabilitat, té un bon avantatge com a component base dels equips MOCVD, però en el procés de producció, el grafit corroirà la pols a causa dels residus de gasos corrosius i compostos orgànics metàl·lics, i la vida útil de la base de grafit es reduirà considerablement. Al mateix temps, la pols de grafit que caurà contaminarà el xip.
L'aparició de la tecnologia de recobriment pot proporcionar fixació de la pols superficial, millorar la conductivitat tèrmica i igualar la distribució de la calor, que s'ha convertit en la principal tecnologia per resoldre aquest problema. La base de grafit en l'entorn d'ús d'equips MOCVD, el recobriment superficial de base de grafit ha de complir les característiques següents:
(1) La base de grafit es pot embolicar completament i la densitat és bona; en cas contrari, la base de grafit es corroeix fàcilment amb el gas corrosiu.
(2) La resistència combinada amb la base de grafit és alta per garantir que el recobriment no es desprengui fàcilment després de diversos cicles d'alta i baixa temperatura.
(3) Té una bona estabilitat química per evitar la fallada del recobriment a altes temperatures i atmosferes corrosives.
El SiC té els avantatges de la resistència a la corrosió, l'alta conductivitat tèrmica, la resistència al xoc tèrmic i l'alta estabilitat química, i pot funcionar bé en atmosfera epitaxial de GaN. A més, el coeficient d'expansió tèrmica del SiC difereix molt poc del del grafit, per la qual cosa el SiC és el material preferit per al recobriment superficial de la base de grafit.
Actualment, el SiC comú és principalment del tipus 3C, 4H i 6H, i els usos del SiC dels diferents tipus de cristalls són diferents. Per exemple, el 4H-SiC pot fabricar dispositius d'alta potència; el 6H-SiC és el més estable i pot fabricar dispositius fotoelèctrics; a causa de la seva estructura similar a la del GaN, el 3C-SiC es pot utilitzar per produir una capa epitaxial de GaN i fabricar dispositius RF de SiC-GaN. El 3C-SiC també es coneix comunament com a β-SiC, i un ús important del β-SiC és com a pel·lícula i material de recobriment, per la qual cosa el β-SiC és actualment el material principal per al recobriment.
Data de publicació: 04-08-2023