Bithear a’ cleachdadh bunaitean grafait còmhdaichte le SiC gu cumanta gus taic a thoirt do agus teasachadh fo-stratan criostail singilte ann an uidheamachd tasgadh smùid ceimigeach meatailt-organach (MOCVD). Tha seasmhachd teirmeach, aonfhoirmeachd teirmeach agus paramadairean coileanaidh eile bunait grafait còmhdaichte le SiC a’ cluich pàirt chinnteach ann an càileachd fàs stuthan epitaxial, agus mar sin is e am prìomh phàirt de uidheamachd MOCVD.
Ann am pròiseas saothrachadh wafer, thèid sreathan epitaxial a thogail a bharrachd air cuid de shubstratan wafer gus saothrachadh innealan a dhèanamh nas fhasa. Feumaidh innealan àbhaisteach a bhios a’ leigeil a-mach solais LED sreathan epitaxial de GaAs ullachadh air bun-stuthan silicon; Thèid an sreath epitaxial SiC fhàs air an t-substrate SiC giùlain airson togail innealan leithid SBD, MOSFET, msaa., airson tagraidhean àrd-bholtaids, àrd-shruth agus cumhachd eile; thèid sreath epitaxial GaN a thogail air bun-stuth SiC leth-inslithe gus HEMT agus innealan eile a thogail a bharrachd airson tagraidhean RF leithid conaltradh. Tha am pròiseas seo do-sgaraichte bho uidheamachd CVD.
Anns an uidheam CVD, chan urrainnear an t-substrate a chur gu dìreach air a’ mheatailt no dìreach a chur air bonn airson tasgadh epitaxial, leis gu bheil sruthadh gas (còmhnard, dìreach), teòthachd, cuideam, daingneachadh, rùsgadh thruailleadh agus taobhan eile de na factaran buaidh an sàs ann. Mar sin, feumar bonn a chleachdadh, agus an uairsin an t-substrate a chur air an diosc, agus an uairsin teicneòlas CVD a chleachdadh gus tasgadh epitaxial a dhèanamh air an t-substrate, is e sin bonn grafait còmhdaichte le SiC (ris an canar an treidhe cuideachd).
Bithear a’ cleachdadh bunaitean grafait còmhdaichte le SiC gu cumanta gus taic a thoirt do agus teasachadh fo-stratan criostail singilte ann an uidheamachd tasgadh smùid ceimigeach meatailt-organach (MOCVD). Tha seasmhachd teirmeach, aonfhoirmeachd teirmeach agus paramadairean coileanaidh eile bunait grafait còmhdaichte le SiC a’ cluich pàirt chinnteach ann an càileachd fàs stuthan epitaxial, agus mar sin is e am prìomh phàirt de uidheamachd MOCVD.
’S e tasgadh smùid ceimigeach meatailt-organach (MOCVD) an teicneòlas prìomh-shruthach airson fàs epitaxial fhilmichean GaN ann an LED gorm. Tha na buannachdan aige ann an obrachadh sìmplidh, ìre fàis a ghabhas smachdachadh agus fìor-ghlanachd fhilmichean GaN. Mar phàirt chudromach ann an seòmar ath-bhualadh uidheamachd MOCVD, feumaidh buannachdan a bhith aig bunait giùlain a thathar a’ cleachdadh airson fàs epitaxial film GaN leithid strì an aghaidh teòthachd àrd, giùlan teirmeach èideadh, deagh sheasmhachd cheimigeach, strì an aghaidh clisgeadh teirmeach làidir, msaa. Faodaidh stuth grafait coinneachadh ris na cumhaichean gu h-àrd.
Mar aon de na prìomh phàirtean de uidheamachd MOCVD, is e bunait grafait an giùlan agus an corp teasachaidh den t-substrate, a tha a’ dearbhadh gu dìreach cunbhalachd agus purrachd stuth an fhilm, agus mar sin tha a chàileachd a’ toirt buaidh dhìreach air ullachadh na duilleige epitaxial, agus aig an aon àm, le àrdachadh ann an àireamh nan cleachdaidhean agus atharrachadh ann an suidheachaidhean obrach, tha e gu math furasta a chaitheamh, a bhuineas do na stuthan consumichte.
Ged a tha giùlan teirmeach agus seasmhachd sàr-mhath aig grafait, tha buannachd mhath aige mar phàirt bunaiteach de uidheamachd MOCVD, ach rè a’ phròiseas cinneasachaidh, bidh grafait a’ creimeadh a’ phùdair air sgàth fuigheall ghasan creimneach agus stuthan organach meatailteach, agus thèid beatha seirbheis bunait a’ ghrafait a lùghdachadh gu mòr. Aig an aon àm, bidh am pùdar grafait a thuiteas ag adhbhrachadh truailleadh don chip.
Faodaidh teicneòlas còmhdachaidh suidheachadh pùdar uachdar a thoirt seachad, giùlan teirmeach a leasachadh, agus sgaoileadh teas a chothromachadh, agus tha seo air a bhith mar a’ phrìomh theicneòlas airson an duilgheadas seo fhuasgladh. Ann an àrainneachd cleachdaidh uidheamachd MOCVD, bu chòir còmhdach uachdar stèidhichte air grafait coinneachadh ris na feartan a leanas:
(1) Faodar am bonn grafait a phasgadh gu tur, agus tha an dùmhlachd math, air dhòigh eile tha am bonn grafait furasta a chreimeadh anns a’ ghas creimneach.
(2) Tha neart an cothlamadh leis a’ bhunait grafait àrd gus dèanamh cinnteach nach bi an còmhdach furasta tuiteam dheth às deidh grunn chuairtean teòthachd àrd is ìosal.
(3) Tha deagh sheasmhachd cheimigeach aige gus casg a chur air fàilligeadh còmhdach ann an teòthachd àrd agus àile creimneach.
Tha buannachdan aig SiC leithid strì an aghaidh creimeadh, giùlan teirmeach àrd, strì an aghaidh clisgeadh teirmeach agus seasmhachd cheimigeach àrd, agus faodaidh e obrachadh gu math ann an àile epitaxial GaN. A bharrachd air an sin, chan eil mòran eadar-dhealachaidh eadar co-èifeachd leudachaidh teirmeach SiC agus co-èifeachd leudachaidh teirmeach grafait, agus mar sin is e SiC an stuth as fheàrr airson còmhdach uachdar bunait grafait.
An-dràsta, is e seòrsa 3C, 4H agus 6H an SiC as cumanta sa mhòr-chuid, agus tha cleachdaidhean SiC eadar-dhealaichte ann an diofar sheòrsaichean criostail. Mar eisimpleir, faodaidh 4H-SiC innealan àrd-chumhachd a dhèanamh; is e 6H-SiC an fheadhainn as seasmhaiche agus faodaidh e innealan foto-dealain a dhèanamh; Air sgàth an structar coltach ri GaN, faodar 3C-SiC a chleachdadh gus sreath epitaxial GaN a dhèanamh agus innealan RF SiC-GaN a dhèanamh. Tha 3C-SiC cuideachd aithnichte mar β-SiC, agus tha cleachdadh cudromach de β-SiC mar fhilm agus stuth còmhdach, agus mar sin is e β-SiC am prìomh stuth airson còmhdach an-dràsta.
Àm puist: 4 Lùnastal 2023