SiC-Substratmaterial für das epitaktische Wachstum von LED-Wafer, SiC-beschichtete Graphitträger

Hochreine Graphitkomponenten sind entscheidend fürProzesse in der Halbleiter-, LED- und Solarindustrie. Unser Angebot reicht von Graphit-Verbrauchsmaterialien für Kristallzucht-Hotzonen (Heizelemente, Tiegelsuszeptoren, Isolierungen) bis hin zu hochpräzisen Graphitkomponenten für Wafer-Verarbeitungsanlagen, wie beispielsweise Siliziumkarbid-beschichtete Graphitsuszeptoren für Epitaxie oder MOCVD. Hier kommt unser Spezialgraphit ins Spiel: Isostatischer Graphit ist grundlegend für die Herstellung von Verbindungshalbleiterschichten. Diese werden in der „Hot Zone“ unter extremen Temperaturen während des sogenannten Epitaxie- oder MOCVD-Prozesses erzeugt. Der rotierende Träger, auf dem die Wafer im Reaktor beschichtet werden, besteht aus Siliziumkarbid-beschichtetem isostatischem Graphit. Nur dieser hochreine, homogene Graphit erfüllt die hohen Anforderungen im Beschichtungsprozess.

Tas Grundprinzip des epitaktischen LED-Waferwachstums ist: Auf einem auf eine geeignete Temperatur erhitzten Substrat (hauptsächlich Saphir, SiC und Si) wird das gasförmige Material InGaAlP kontrolliert an die Substratoberfläche transportiert, um einen spezifischen Einkristallfilm wachsen zu lassen. Derzeit wird bei der Wachstumstechnologie für epitaktische LED-Wafer hauptsächlich die chemische Gasphasenabscheidung organischer Metalle verwendet.
LED-Epitaxie-Substratmaterialist der Eckpfeiler der technologischen Entwicklung der Halbleiterbeleuchtungsindustrie. Unterschiedliche Substratmaterialien erfordern unterschiedliche LED-Epitaxie-Wafer-Wachstumstechnologien, Chip-Verarbeitungstechnologien und Geräteverpackungstechnologien. Substratmaterialien bestimmen den Entwicklungsweg der Halbleiterbeleuchtungstechnologie.

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Merkmale der Materialauswahl für LED-Epitaxie-Wafersubstrate:

1. Das epitaktische Material hat die gleiche oder eine ähnliche Kristallstruktur wie das Substrat, eine geringe Gitterkonstantenfehlanpassung, eine gute Kristallinität und eine geringe Defektdichte

2. Gute Schnittstelleneigenschaften, die der Keimbildung epitaktischer Materialien und einer starken Haftung förderlich sind

3. Es hat eine gute chemische Stabilität und zersetzt und korrodiert nicht leicht bei der Temperatur und Atmosphäre des epitaktischen Wachstums

4. Gute thermische Leistung, einschließlich guter Wärmeleitfähigkeit und geringer thermischer Fehlanpassung

5. Gute Leitfähigkeit, kann in obere und untere Struktur 6, gute optische Leistung, und das von der hergestellten Vorrichtung emittierte Licht wird weniger vom Substrat absorbiert

7. Gute mechanische Eigenschaften und einfache Verarbeitung der Geräte, einschließlich Ausdünnen, Polieren und Schneiden

8. Niedriger Preis.

9. Große Größe. Im Allgemeinen sollte der Durchmesser nicht weniger als 2 Zoll betragen.

10. Es ist leicht, ein Substrat mit regelmäßiger Form zu erhalten (sofern keine anderen besonderen Anforderungen bestehen), und bei einer Substratform, die der Schalenöffnung einer Epitaxieausrüstung ähnelt, bilden sich nicht so leicht unregelmäßige Wirbelströme, die die Epitaxiequalität beeinträchtigen würden.

11. Unter der Voraussetzung, die epitaktische Qualität nicht zu beeinträchtigen, muss die Bearbeitbarkeit des Substrats den Anforderungen der nachfolgenden Chip- und Verpackungsverarbeitung so weit wie möglich entsprechen.

Es ist sehr schwierig, bei der Auswahl des Substrats die oben genannten elf Aspekte gleichzeitig zu erfüllenDaher ist es derzeit nur durch die Änderung der Epitaxietechnologie und der Geräteverarbeitung möglich, die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Halbleiter-Leuchtbauelementen auf unterschiedlichen Substraten zu optimieren. Für die Galliumnitridforschung gibt es viele Substratmaterialien, für die Produktion eignen sich jedoch nur zwei Substrate: Saphir-Al2O3 und Siliziumkarbid.SiC-Substrate.


Veröffentlichungszeit: 28. Februar 2022
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