Epitaxního růstu destiček se dosahuje technologií MOCVD (metalorganic chemical gasoline deposition), při které se do reaktoru vstřikují ultračisté plyny a jemně se dávkují, takže se při zvýšených teplotách spojují a vyvolávají chemické interakce. Nanášejí se na polovodičové destičky ve velmi tenkých atomových vrstvách, čímž vzniká epitaxe materiálů a složených polovodičů.
V CVD zařízeních nelze substrát umístit přímo na kov nebo jednoduše na podklad pro epitaxní depozici, protože bude ovlivněn mnoha faktory. Proto je pro uchycení substrátu zapotřebí susceptor nebo miska a následné použití CVD technologie k provedení epitaxní depozice na substrát. Tento susceptor je...Grafitový susceptor MOCVD(také nazývanýGrafitový tác MOCVD).
Jeho struktura je znázorněna na obrázku níže:
Proč grafitový susceptor potřebuje CVD povlak?
Grafitový susceptor je jednou z hlavních součástí zařízení MOCVD. Je nosičem a topným prvkem substrátu. Jeho výkonnostní parametry, jako je tepelná stabilita a tepelná uniformita, hrají rozhodující roli v kvalitě epitaxního růstu materiálu a přímo určují uniformitu a čistotu epitaxních tenkovrstvých materiálů. Jeho kvalita proto přímo ovlivňuje přípravu epitaxních destiček. Zároveň se s rostoucím počtem použití a změnami pracovních podmínek velmi snadno opotřebovává a je spotřebním materiálem. Vynikající tepelná vodivost a stabilita grafitu mu dávají velkou výhodu jako základní součásti zařízení MOCVD.
Pokud se však jedná pouze o čistý grafit, nastanou určité problémy. Během výrobního procesu budou existovat zbytkové korozivní plyny a kovové organické látky, což způsobí korozi a odpadávání grafitového susceptoru, což výrazně zkrátí jeho životnost. Zároveň padající grafitový prášek znečistí destičku, takže tyto problémy je třeba řešit v procesu přípravy podkladu. Technologie povlakování může zajistit fixaci povrchového prášku, zvýšit tepelnou vodivost a vyrovnat rozložení tepla a stala se hlavní technologií pro řešení tohoto problému.
V závislosti na aplikačním prostředí a požadavcích na použití grafitové báze by měl mít povrchový nátěr následující vlastnosti:
1. Vysoká hustota a plné pokrytí:Grafitový základ je vystaven vysoké teplotě a korozivnímu pracovnímu prostředí. Povrch musí být plně pokrytý a povlak musí mít dobrou hustotu, aby plnil dobrou ochrannou roli.
2. Dobrá rovinnost povrchu:Protože grafitová báze používaná pro růst monokrystalů vyžaduje velmi vysokou rovinnost povrchu, musí být po přípravě povlaku zachována původní rovinnost báze, tj. povrch povlaku musí být rovnoměrný.
3. Dobrá pevnost spoje:Snížení rozdílu v koeficientu tepelné roztažnosti mezi grafitovou základnou a povlakovým materiálem může účinně zlepšit pevnost spoje mezi nimi. Po vystavení tepelným cyklům s vysokými a nízkými teplotami není povlak snadno praskavý.
4. Vysoká tepelná vodivost:Vysoce kvalitní růst třísek vyžaduje, aby grafitová základna poskytovala rychlé a rovnoměrné teplo, takže povlakový materiál by měl mít vysokou tepelnou vodivost.
5. Vysoký bod tání, odolnost proti oxidaci za vysokých teplot a odolnost proti korozi:Povlak by měl být schopen stabilně fungovat i při vysokých teplotách a korozivním pracovním prostředí.
Tepelná stabilita, tepelná rovnoměrnost a další výkonnostní parametryGrafitový susceptor s povlakem SiChrají rozhodující roli v kvalitě epitaxního růstu materiálu, takže jsou klíčovou součástí zařízení MOCVD.
Jako povlak je zvolena krystalická forma β-SiC (3C-SiC). Ve srovnání s jinými krystalickými formami má tato krystalická forma řadu vynikajících vlastností, jako je dobrá termodynamická stabilita, odolnost proti oxidaci a korozi. Zároveň má tepelnou vodivost, která je v podstatě shodná s vodivostí grafitu, což dává grafitové bázi speciální vlastnosti. Dokáže účinně řešit selhání grafitové báze způsobené oxidací a korozí za vysokých teplot a ztrátou prášku během provozu a povrch grafitové báze je hustý, neporézní, odolný vůči vysokým teplotám, antikorozní, antioxidační a má další vlastnosti, čímž se zlepšuje kvalita krystalové epitaxe a životnost grafitové báze (životnost grafitové báze s povlakem SiC se měří v pecích).
Jak vybrat grafitový zásobník/susceptor MOCVD, který je odolný vůči vysokým teplotám a korozi?
Při výběrugrafitový zásobník nebo susceptor pro MOCVDkterý je odolný vůči korozi při vysokých teplotách, je třeba zvážit následující klíčové faktory:
1. Čistota materiálu:Vysoce čisté grafitové materiály lépe odolávají korozi a oxidaci při vysokých teplotách a snižují vliv nečistot na proces nanášení.
2. Hustota a pórovitost:Grafitové misky s vysokou hustotou a nízkou pórovitostí mají lepší mechanickou pevnost a odolnost proti korozi a mohou účinně zabránit pronikání plynů a erozi materiálu.
3. Tepelná vodivost:Grafitový tác s vysokou tepelnou vodivostí pomáhá rovnoměrně rozkládat teplo, snižovat tepelné namáhání a zlepšovat stabilitu a životnost zařízení.
4. Povrchová úprava:Grafitové palety, které prošly speciální povrchovou úpravou, jako je povlakování nebo pokovování, mohou dále zvýšit svou odolnost proti korozi a opotřebení.
5. Velikost a tvar:Podle specifických požadavků zařízení MOCVD vyberte vhodnou velikost a tvar, abyste zajistili kompatibilitu zásobníku se zařízením a pohodlí při obsluze.
6. Pověst výrobce:Vyberte si výrobce s dobrou pověstí a bohatými zkušenostmi, abyste zajistili spolehlivost kvality produktů a poprodejního servisu.
7. Nákladová efektivita:Za předpokladu splnění technických požadavků zvažte nákladovou efektivitu a vyberte si produkty s vyšším poměrem ceny a výkonu.
VET Energy je dodavatelem vysoce čistých grafitových susceptorů. Nabízíme širokou škálu kategorií a lze je použít v zařízeních MOCVD různých značek, modelů a specifikací.Grafitový susceptor s povlakem SiCVyráběné společností VET Energy nemají žádné kontaktní body s povlakem ani slabé články. Z hlediska životnosti mohou splňovat požadavky zákazníků s různými potřebami (včetně použití atmosfér obsahujících chlór) a zákazníci se mohou obrátit na konzultaci a dotazy.
Čas zveřejnění: 1. března 2025