El crecimiento epitaxial de obleas se logra mediante la tecnología de deposición química en fase de vapor de metal orgánico (MOCVD), en la que se inyectan gases ultrapuros en el reactor y se dosifican finamente, de modo que se combinan a temperaturas elevadas para provocar interacciones químicas y se depositan sobre obleas semiconductoras en capas atómicas muy delgadas para formar epitaxia de materiales y semiconductores compuestos.
En los equipos de CVD, el sustrato no puede colocarse directamente sobre metal ni simplemente sobre una base para la deposición epitaxial, ya que se ve afectado por numerosos factores. Por lo tanto, se necesita un susceptor o bandeja para sujetar el sustrato y, posteriormente, utilizar la tecnología de CVD para realizar la deposición epitaxial sobre él. Este susceptor es unSusceptor de grafito MOCVD(también llamadoBandeja de grafito MOCVD).
Su estructura se muestra en la siguiente figura:
¿Por qué el susceptor de grafito necesita recubrimiento CVD?
El susceptor de grafito es uno de los componentes principales de los equipos de MOCVD. Actúa como portador y elemento calefactor del sustrato. Sus parámetros de rendimiento, como la estabilidad y la uniformidad térmicas, influyen decisivamente en la calidad del crecimiento del material epitaxial y determinan directamente la uniformidad y pureza de los materiales epitaxiales de película delgada. Por lo tanto, su calidad influye directamente en la preparación de obleas epitaxiales. Al mismo tiempo, con el aumento de usos y la evolución de las condiciones de trabajo, se desgasta con facilidad y se convierte en un consumible. La excelente conductividad térmica y estabilidad del grafito le confieren una gran ventaja como componente base de los equipos de MOCVD.
Sin embargo, si se trata solo de grafito puro, surgirán algunos problemas. Durante el proceso de producción, se generarán gases corrosivos residuales y materia orgánica metálica, lo que provocará la corrosión y el desprendimiento del susceptor de grafito, lo que reducirá considerablemente su vida útil. Además, la caída de polvo de grafito contaminará la oblea, por lo que estos problemas deben solucionarse durante la preparación de la base. La tecnología de recubrimiento, que fija el polvo superficial, mejora la conductividad térmica y equilibra la distribución del calor, se ha convertido en la principal solución para este problema.
Según el entorno de aplicación y los requisitos de uso de la base de grafito, el recubrimiento de la superficie debe tener las siguientes características:
1. Alta densidad y cobertura total:La base de grafito se encuentra en un entorno de trabajo corrosivo y de alta temperatura. La superficie debe estar completamente cubierta y el recubrimiento debe tener una buena densidad para ofrecer una buena protección.
2. Buena planitud de la superficie:Dado que la base de grafito utilizada para el crecimiento de monocristales requiere una planitud superficial muy alta, la planitud original de la base debe mantenerse después de preparar el recubrimiento, es decir, la superficie del recubrimiento debe ser uniforme.
3. Buena fuerza de unión:Reducir la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre la base de grafito y el material de recubrimiento puede mejorar eficazmente la resistencia de la unión entre ambos. Tras experimentar ciclos térmicos de alta y baja temperatura, el recubrimiento no se agrieta fácilmente.
4. Alta conductividad térmica:El crecimiento de chips de alta calidad requiere que la base de grafito proporcione calor rápido y uniforme, por lo que el material de recubrimiento debe tener una alta conductividad térmica.
5. Alto punto de fusión, resistencia a la oxidación a alta temperatura y resistencia a la corrosión:El recubrimiento debe poder funcionar de forma estable en un entorno de trabajo corrosivo y de alta temperatura.
La estabilidad térmica, la uniformidad térmica y otros parámetros de rendimiento delSusceptor de grafito recubierto de SiCDesempeña un papel decisivo en la calidad del crecimiento del material epitaxial, por lo que es el componente clave central del equipo MOCVD.
Se ha seleccionado la forma cristalina β-SiC (3C-SiC) como recubrimiento. En comparación con otras formas cristalinas, esta posee excelentes propiedades, como buena estabilidad termodinámica, resistencia a la oxidación y a la corrosión. Además, su conductividad térmica es prácticamente la misma que la del grafito, lo que confiere a la base de grafito propiedades especiales. Puede solucionar eficazmente los fallos de la base de grafito causados por la oxidación y corrosión a alta temperatura, así como la pérdida de polvo durante el servicio. Además, proporciona una superficie densa, no porosa, resistente a altas temperaturas, anticorrosiva y antioxidante, entre otras características, mejorando así la calidad epitaxial del cristal y la vida útil de la base de grafito (la vida útil de la base de grafito recubierta de SiC se mide en hornos).
¿Cómo elegir una bandeja/susceptor de grafito MOCVD que sea resistente a altas temperaturas y corrosión?
A la hora de elegir unabandeja de grafito o susceptor para MOCVDque sea resistente a la corrosión a altas temperaturas, se deben considerar los siguientes factores clave:
1. Pureza del material:Los materiales de grafito de alta pureza pueden resistir mejor la corrosión y la oxidación a altas temperaturas y reducir el impacto de las impurezas en el proceso de deposición.
2. Densidad y porosidad:Las bandejas de grafito con alta densidad y baja porosidad tienen mejor resistencia mecánica y resistencia a la corrosión, y pueden prevenir eficazmente la penetración de gas y la erosión del material.
3. Conductividad térmica:La bandeja de grafito de alta conductividad térmica ayuda a distribuir el calor uniformemente, reducir el estrés térmico y mejorar la estabilidad y la vida útil del equipo.
4. Tratamiento de la superficie:Las paletas de grafito que han sido sometidas a un tratamiento de superficie especial, como recubrimiento o enchapado, pueden mejorar aún más su resistencia a la corrosión y al desgaste.
5. Tamaño y forma:De acuerdo con los requisitos específicos del equipo MOCVD, seleccione el tamaño y la forma adecuados para garantizar la compatibilidad de la bandeja con el equipo y la comodidad de operación.
6. Reputación del fabricante:Elija un fabricante con buena reputación y amplia experiencia para garantizar la confiabilidad de la calidad del producto y el servicio posventa.
7. Rentabilidad:Partiendo de la premisa de cumplir con los requisitos técnicos, considere la relación costo-beneficio y elija productos con mayor desempeño en función de los costos.
VET Energy es un proveedor de susceptores de grafito de alta pureza. Ofrecemos una amplia gama de categorías y podemos utilizarlos en equipos MOCVD de diferentes marcas, modelos y especificaciones.Susceptor de grafito recubierto de SiCLos productos de VET Energy no tienen puntos de contacto con el recubrimiento ni puntos débiles. En cuanto a su vida útil, satisfacen las necesidades de clientes con diferentes necesidades (incluido el uso de atmósferas con cloro). Invitamos a los clientes a realizar consultas.
Hora de publicación: 01-mar-2025