As bases de grafito recubertas de SiC úsanse habitualmente para soportar e quentar substratos de monocristalino en equipos de deposición química de vapor metalorgánico (MOCVD). A estabilidade térmica, a uniformidade térmica e outros parámetros de rendemento da base de grafito recuberta de SiC xogan un papel decisivo na calidade do crecemento do material epitaxial, polo que é o compoñente clave central dos equipos MOCVD.
No proceso de fabricación de obleas, constrúense capas epitaxiais sobre algúns substratos de obleas para facilitar a fabricación de dispositivos. Os dispositivos emisores de luz LED típicos necesitan preparar capas epitaxiais de GaAs sobre substratos de silicio; a capa epitaxiais de SiC crécese sobre o substrato condutor de SiC para a construción de dispositivos como SBD, MOSFET, etc., para aplicacións de alta tensión, alta corrente e outras aplicacións de potencia; a capa epitaxiais de GaN constrúese sobre un substrato semiillado de SiC para construír ademais HEMT e outros dispositivos para aplicacións de RF como a comunicación. Este proceso é inseparable dos equipos de CVD.
No equipo de deposición química en fase CVD, o substrato non se pode colocar directamente sobre o metal nin simplemente sobre unha base para a deposición epitaxial, xa que implica o fluxo de gas (horizontal, vertical), a temperatura, a presión, a fixación, a liberación de contaminantes e outros aspectos dos factores de influencia. Polo tanto, é necesario usar unha base e despois colocar o substrato no disco e, a continuación, usar a tecnoloxía CVD para a deposición epitaxial sobre o substrato, que é a base de grafito recuberta de SiC (tamén coñecida como bandexa).
As bases de grafito recubertas de SiC úsanse habitualmente para soportar e quentar substratos de monocristalino en equipos de deposición química de vapor metalorgánico (MOCVD). A estabilidade térmica, a uniformidade térmica e outros parámetros de rendemento da base de grafito recuberta de SiC xogan un papel decisivo na calidade do crecemento do material epitaxial, polo que é o compoñente clave central dos equipos MOCVD.
A deposición química de vapor metalorgánica (MOCVD) é a tecnoloxía principal para o crecemento epitaxial de películas de GaN en LED azuis. Ten as vantaxes dun funcionamento sinxelo, unha taxa de crecemento controlable e unha alta pureza das películas de GaN. Como compoñente importante na cámara de reacción dos equipos MOCVD, a base do rolamento utilizada para o crecemento epitaxial da película de GaN debe ter as vantaxes de resistencia a altas temperaturas, condutividade térmica uniforme, boa estabilidade química, forte resistencia ao choque térmico, etc. O material de grafito pode cumprir as condicións anteriores.
Como un dos compoñentes principais do equipo MOCVD, a base de grafito é o corpo portador e de quecemento do substrato, o que determina directamente a uniformidade e a pureza do material da película, polo que a súa calidade afecta directamente á preparación da folla epitaxial e, ao mesmo tempo, co aumento do número de usos e o cambio das condicións de traballo, é moi fácil de usar, pertencendo aos consumibles.
Aínda que o grafito ten unha excelente condutividade térmica e estabilidade, ten unha boa vantaxe como compoñente base dos equipos MOCVD, pero no proceso de produción, o grafito corroerá o po debido aos residuos de gases corrosivos e compostos orgánicos metálicos, e a vida útil da base de grafito reducirase considerablemente. Ao mesmo tempo, a caída de po de grafito contaminará o chip.
A aparición da tecnoloxía de revestimento pode proporcionar fixación do po superficial, mellorar a condutividade térmica e igualar a distribución da calor, o que se converteu na principal tecnoloxía para resolver este problema. A base de grafito no ambiente de uso de equipos MOCVD, o revestimento superficial de base de grafito debe cumprir as seguintes características:
(1) A base de grafito pódese envolver completamente e a densidade é boa; se non, a base de grafito corroese facilmente co gas corrosivo.
(2) A resistencia combinada coa base de grafito é alta para garantir que o revestimento non se desprenda facilmente despois de varios ciclos de alta e baixa temperatura.
(3) Ten boa estabilidade química para evitar a falla do revestimento a altas temperaturas e atmosferas corrosivas.
O SiC ten as vantaxes da resistencia á corrosión, a alta condutividade térmica, a resistencia ao choque térmico e a alta estabilidade química, e pode funcionar ben en atmosferas epitaxiales de GaN. Ademais, o coeficiente de expansión térmica do SiC difire moi pouco do do grafito, polo que o SiC é o material preferido para o revestimento superficial da base de grafito.
Na actualidade, o SiC común é principalmente dos tipos 3C, 4H e 6H, e os usos do SiC para os diferentes tipos de cristais son diferentes. Por exemplo, o 4H-SiC pode fabricar dispositivos de alta potencia; o 6H-SiC é o máis estable e pode fabricar dispositivos fotoeléctricos; debido á súa estrutura similar á do GaN, o 3C-SiC pódese usar para producir unha capa epitaxial de GaN e fabricar dispositivos RF de SiC-GaN. O 3C-SiC tamén se coñece comunmente como β-SiC, e un uso importante do β-SiC é como película e material de revestimento, polo que o β-SiC é actualmente o principal material para o revestimento.
Data de publicación: 04-08-2023