ພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ substrates ໄປເຊຍກັນດຽວໃນໂລຫະ - ສານເຄມີ vapor deposition ອຸປະກອນ (MOCVD). ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມຮ້ອນແລະຕົວກໍານົດການປະຕິບັດອື່ນໆຂອງພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ມີບົດບາດຕັດສິນໃນຄຸນນະພາບຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງວັດສະດຸ epitaxial, ສະນັ້ນມັນເປັນອົງປະກອບຫຼັກຂອງອຸປະກອນ MOCVD.
ໃນຂະບວນການຜະລິດ wafer, ຊັ້ນ epitaxial ແມ່ນການກໍ່ສ້າງຕື່ມອີກໃນບາງຊັ້ນ wafer ເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການຜະລິດອຸປະກອນ. ອຸປະກອນປ່ອຍແສງສະຫວ່າງ LED ທົ່ວໄປຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ກະກຽມຊັ້ນ epitaxial ຂອງ GaAs ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍຂອງຊິລິໂຄນ; ຊັ້ນ SiC epitaxial ແມ່ນປູກຢູ່ໃນ substrate SiC conductive ສໍາລັບການກໍ່ສ້າງອຸປະກອນເຊັ່ນ SBD, MOSFET, ແລະອື່ນໆ, ສໍາລັບແຮງດັນສູງ, ກະແສໄຟຟ້າສູງແລະການນໍາໃຊ້ພະລັງງານອື່ນໆ; ຊັ້ນ epitaxial GaN ແມ່ນກໍ່ສ້າງຢູ່ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍ SiC ເຄິ່ງ insulated ເພື່ອສ້າງ HEMT ແລະອຸປະກອນອື່ນໆສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ RF ເຊັ່ນການສື່ສານ. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນບໍ່ສາມາດແຍກອອກຈາກອຸປະກອນ CVD.
ໃນອຸປະກອນ CVD, ຊັ້ນໃຕ້ດິນບໍ່ສາມາດຖືກວາງໂດຍກົງໃສ່ໂລຫະຫຼືພຽງແຕ່ວາງຢູ່ເທິງຖານສໍາລັບການຊຶມເຊື້ອ epitaxial, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ (ແນວນອນ, ແນວຕັ້ງ), ອຸນຫະພູມ, ຄວາມກົດດັນ, ການສ້ອມແຊມ, ຫຼົ່ນລົງຂອງມົນລະພິດແລະລັກສະນະອື່ນໆຂອງປັດໃຈອິດທິພົນ. ດັ່ງນັ້ນ, ພື້ນຖານແມ່ນຈໍາເປັນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ substrate ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນແຜ່ນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນການຝາກ epitaxial ແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ເທິງ substrate ໂດຍໃຊ້ເທກໂນໂລຍີ CVD, ແລະພື້ນຖານນີ້ແມ່ນພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC (ເອີ້ນວ່າຖາດ).
ພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ substrates ໄປເຊຍກັນດຽວໃນໂລຫະ - ສານເຄມີ vapor deposition ອຸປະກອນ (MOCVD). ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມຮ້ອນແລະຕົວກໍານົດການປະຕິບັດອື່ນໆຂອງພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ມີບົດບາດຕັດສິນໃນຄຸນນະພາບຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງວັດສະດຸ epitaxial, ສະນັ້ນມັນເປັນອົງປະກອບຫຼັກຂອງອຸປະກອນ MOCVD.
ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີຂອງໂລຫະ - ອິນຊີ (MOCVD) ແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີຕົ້ນຕໍສໍາລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຮູບເງົາ GaN ໃນ LED ສີຟ້າ. ມັນມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການດໍາເນີນງານງ່າຍດາຍ, ອັດຕາການເຕີບໂຕທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ແລະຄວາມບໍລິສຸດສູງຂອງຮູບເງົາ GaN. ໃນຖານະເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາຂອງອຸປະກອນ MOCVD, ພື້ນຖານ bearing ທີ່ໃຊ້ສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial ຮູບເງົາ GaN ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຂໍ້ດີຂອງການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມຮ້ອນເອກະພາບ, ສະຖຽນລະພາບທາງເຄມີທີ່ດີ, ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ວັດສະດຸ Graphite ສາມາດຕອບສະຫນອງເງື່ອນໄຂຂ້າງເທິງ.
ເປັນຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບຫຼັກຂອງອຸປະກອນ MOCVD, ຖານ graphite ແມ່ນຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແລະຄວາມຮ້ອນຂອງ substrate, ເຊິ່ງກໍານົດໂດຍກົງຄວາມເປັນເອກະພາບແລະຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດສະດຸຟິມ, ດັ່ງນັ້ນຄຸນນະພາບຂອງມັນມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ການກະກຽມຂອງແຜ່ນ epitaxial, ແລະໃນເວລາດຽວກັນ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນການນໍາໃຊ້ແລະການປ່ຽນແປງຂອງສະພາບການເຮັດວຽກ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະໃສ່, ເປັນຂອງບໍລິໂພກ.
ເຖິງແມ່ນວ່າ graphite ມີການນໍາຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີເລີດ, ມັນມີປະໂຫຍດທີ່ດີເປັນອົງປະກອບພື້ນຖານຂອງອຸປະກອນ MOCVD, ແຕ່ໃນຂະບວນການຜະລິດ, graphite ຈະ corrode ຜົງເນື່ອງຈາກການຕົກຄ້າງຂອງທາດອາຍຜິດ corrosive ແລະໂລຫະໂລຫະ, ແລະຊີວິດການບໍລິການຂອງພື້ນຖານ graphite ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຝຸ່ນ graphite ຫຼຸດລົງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຕໍ່ຊິບ.
ການປະກົດຕົວຂອງເທກໂນໂລຍີການເຄືອບສາມາດສະຫນອງການແກ້ໄຂຜົງພື້ນຜິວ, ເສີມຂະຫຍາຍການນໍາຄວາມຮ້ອນ, ແລະການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນເທົ່າທຽມກັນ, ເຊິ່ງໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີຕົ້ນຕໍເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້. ຖານ Graphite ໃນສະພາບແວດລ້ອມການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນ MOCVD, ການເຄືອບພື້ນຜິວ graphite ຄວນຕອບສະຫນອງລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
(1) ຖານ graphite ສາມາດຫໍ່ໄດ້ຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນແມ່ນດີ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນພື້ນຖານ graphite ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະ corroded ໃນອາຍແກັສ corrosive.
(2) ຄວາມເຂັ້ມແຂງປະສົມປະສານກັບພື້ນຖານ graphite ແມ່ນສູງເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການເຄືອບບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະຕົກຫຼັງຈາກອຸນຫະພູມສູງແລະອຸນຫະພູມຕ່ໍາຫຼາຍຮອບ.
(3) ມັນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການເຄືອບໃນອຸນຫະພູມສູງແລະບັນຍາກາດ corrosive.
SiC ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີສູງ, ແລະສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນບັນຍາກາດ GaN epitaxial. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ SiC ແຕກຕ່າງຈາກ graphite ຫນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນ SiC ເປັນວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການເຄືອບດ້ານຂອງພື້ນຖານ graphite.
ໃນປັດຈຸບັນ, SiC ທົ່ວໄປສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະເພດ 3C, 4H ແລະ 6H, ແລະການນໍາໃຊ້ SiC ຂອງປະເພດໄປເຊຍກັນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວຢ່າງ, 4H-SiC ສາມາດຜະລິດອຸປະກອນພະລັງງານສູງ; 6H-SiC ແມ່ນຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ສຸດແລະສາມາດຜະລິດອຸປະກອນ photoelectric; ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ GaN, 3C-SiC ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຊັ້ນ epitaxial GaN ແລະຜະລິດອຸປະກອນ SiC-GaN RF. 3C-SiC ຍັງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທົ່ວໄປໃນນາມ β-SiC, ແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນຂອງ β-SiC ແມ່ນເປັນຮູບເງົາແລະອຸປະກອນການເຄືອບ, ສະນັ້ນ β-SiC ປະຈຸບັນແມ່ນວັດສະດຸຕົ້ນຕໍສໍາລັບການເຄືອບ.
ວິທີການກະກຽມການເຄືອບ silicon carbide
ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການກະກຽມຂອງການເຄືອບ SiC ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີວິທີການ gel-sol, ວິທີການຝັງ, ວິທີການເຄືອບແປງ, ວິທີການສີດພົ່ນ plasma, ວິທີການຕິກິຣິຍາອາຍແກັສເຄມີ (CVR) ແລະວິທີການ deposition vapor ເຄມີ (CVD).
ວິທີການຝັງ:
ວິທີການແມ່ນປະເພດຂອງ sintering ໄລຍະແຂງທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ປະສົມຂອງຝຸ່ນ Si ແລະຝຸ່ນ C ເປັນຝຸ່ນຝັງ, graphite matrix ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນຝຸ່ນຝັງ, ແລະ sintering ອຸນຫະພູມສູງແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນອາຍແກັສ inert, ແລະສຸດທ້າຍການເຄືອບ SiC ແມ່ນໄດ້ຮັບໃນດ້ານຂອງ graphite matrix ໄດ້. ຂະບວນການແມ່ນງ່າຍດາຍແລະການຜະສົມຜະສານລະຫວ່າງການເຄືອບແລະ substrate ແມ່ນດີ, ແຕ່ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງການເຄືອບຕາມທິດທາງຄວາມຫນາແມ່ນບໍ່ດີ, ງ່າຍທີ່ຈະຜະລິດຮູຫຼາຍແລະນໍາໄປສູ່ການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງທີ່ບໍ່ດີ.
ວິທີການເຄືອບແປງ:
ວິທີການເຄືອບແປງແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການຖູວັດຖຸດິບຂອງແຫຼວຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງ graphite matrix, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປິ່ນປົວວັດຖຸດິບໃນອຸນຫະພູມສະເພາະໃດຫນຶ່ງເພື່ອກະກຽມການເຄືອບ. ຂະບວນການແມ່ນງ່າຍດາຍແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຕໍ່າ, ແຕ່ການເຄືອບທີ່ກະກຽມໂດຍວິທີການເຄືອບແປງແມ່ນອ່ອນເພຍໃນການປະສົມປະສານກັບ substrate, ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການເຄືອບແມ່ນບໍ່ດີ, ການເຄືອບແມ່ນບາງໆແລະການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງແມ່ນຕໍ່າ, ແລະວິທີການອື່ນໆແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຊ່ວຍເຫຼືອ.
ວິທີການສີດພົ່ນ Plasma:
ວິທີການສີດພົ່ນ plasma ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການສີດວັດຖຸດິບທີ່ melted ຫຼືເຄິ່ງ melted ເທິງຫນ້າດິນຂອງ graphite matrix ດ້ວຍປືນ plasma, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເຮັດໃຫ້ແຂງແລະຜູກມັດເພື່ອປະກອບເປັນສານເຄືອບ. ວິທີການແມ່ນງ່າຍດາຍທີ່ຈະດໍາເນີນການແລະສາມາດກະກຽມການເຄືອບ silicon carbide ຂ້ອນຂ້າງຫນາແຫນ້ນ, ແຕ່ການເຄືອບ silicon carbide ການກະກຽມໂດຍວິທີການແມ່ນມັກຈະອ່ອນແອເກີນໄປແລະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຕ້ານທານການຜຸພັງທີ່ອ່ອນແອ, ດັ່ງນັ້ນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການກະກຽມການເຄືອບ SiC composite ເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງການເຄືອບ.
ວິທີການ gel-sol:
ວິທີການ gel-sol ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນການກະກຽມການແກ້ໄຂ sol ເປັນເອກະພາບແລະໂປ່ງໃສທີ່ກວມເອົາພື້ນຜິວຂອງມາຕຣິກເບື້ອງ, ຕາກໃຫ້ແຫ້ງເປັນ gel ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ sintering ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການເຄືອບ. ວິທີການນີ້ແມ່ນງ່າຍດາຍໃນການດໍາເນີນງານແລະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແຕ່ການເຄືອບທີ່ຜະລິດມີຂໍ້ບົກຜ່ອງບາງຢ່າງເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາແລະການແຕກງ່າຍ, ດັ່ງນັ້ນມັນບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.
ປະຕິກິລິຍາອາຍແກັສເຄມີ (CVR):
CVR ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຜະລິດການເຄືອບ SiC ໂດຍໃຊ້ຝຸ່ນ Si ແລະ SiO2 ເພື່ອສ້າງອາຍ SiO ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ແລະປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີຫຼາຍໆຄັ້ງເກີດຂື້ນຢູ່ເທິງຊັ້ນຂອງວັດສະດຸ C. ການເຄືອບ SiC ທີ່ກະກຽມໂດຍວິທີການນີ້ແມ່ນຜູກມັດຢ່າງໃກ້ຊິດກັບ substrate, ແຕ່ອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາສູງກວ່າແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນສູງກວ່າ.
ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD):
ໃນປັດຈຸບັນ, CVD ເປັນເທກໂນໂລຍີຕົ້ນຕໍໃນການກະກຽມການເຄືອບ SiC ເທິງຫນ້າດິນ substrate. ຂະບວນການຕົ້ນຕໍແມ່ນຊຸດຂອງປະຕິກິລິຍາທາງກາຍະພາບແລະເຄມີຂອງອຸປະກອນການ reactant ໄລຍະອາຍແກັສເທິງຫນ້າດິນ substrate, ແລະສຸດທ້າຍການເຄືອບ SiC ໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍການວາງໄວ້ເທິງພື້ນຜິວ substrate. ການເຄືອບ SiC ທີ່ກະກຽມໂດຍເທກໂນໂລຍີ CVD ແມ່ນຕິດກັນຢ່າງໃກ້ຊິດກັບພື້ນຜິວຂອງ substrate, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານການຜຸພັງແລະການຕໍ່ຕ້ານ ablative ຂອງວັດສະດຸ substrate ໄດ້, ແຕ່ເວລາການຊຶມເຊື້ອຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຍາວກວ່າ, ແລະອາຍແກັສຕິກິຣິຍາມີອາຍແກັສພິດທີ່ແນ່ນອນ.
ສະຖານະການຕະຫຼາດຂອງພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC
ເມື່ອຜູ້ຜະລິດຕ່າງປະເທດເລີ່ມຕົ້ນຕົ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າມີຜູ້ນໍາທີ່ຊັດເຈນແລະສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດສູງ. ສາກົນ, ຜູ້ສະຫນອງຕົ້ນຕໍຂອງພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ແມ່ນ Dutch Xycard, ເຢຍລະມັນ SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, ສະຫະລັດ MEMC ແລະບໍລິສັດອື່ນໆ, ເຊິ່ງໂດຍພື້ນຖານແລ້ວແມ່ນຄອບຄອງຕະຫຼາດສາກົນ. ເຖິງແມ່ນວ່າຈີນໄດ້ທໍາລາຍເຕັກໂນໂລຢີຫຼັກຂອງການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ເປັນເອກະພາບຂອງສີເຄືອບ SiC ຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຂອງ graphite matrix, graphite matrix ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຍັງອີງໃສ່ SGL ຂອງເຢຍລະມັນ, ຍີ່ປຸ່ນ Toyo Carbon ແລະວິສາຫະກິດອື່ນໆ, graphite matrix ທີ່ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍວິສາຫະກິດພາຍໃນປະເທດມີຜົນກະທົບຕໍ່ຊີວິດການບໍລິການເນື່ອງຈາກການນໍາຄວາມຮ້ອນ, modulus elastic, modulus rigid, ບັນຫາຄຸນນະພາບຂອງເສັ້ນດ່າງອື່ນໆ. ອຸປະກອນ MOCVD ບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການນໍາໃຊ້ພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC.
ອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ຂອງຈີນກໍາລັງພັດທະນາຢ່າງໄວວາ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນເທື່ອລະກ້າວຂອງອັດຕາການທ້ອງຖິ່ນອຸປະກອນ epitaxial MOCVD, ແລະການຂະຫຍາຍການນໍາໃຊ້ຂະບວນການອື່ນໆ, ຕະຫຼາດຜະລິດຕະພັນພື້ນຖານ SiC coated graphite ຄາດວ່າຈະເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ. ອີງຕາມການຄາດຄະເນອຸດສາຫະກໍາເບື້ອງຕົ້ນ, ຕະຫຼາດພື້ນຖານ graphite ພາຍໃນປະເທດຈະເກີນ 500 ລ້ານຢວນໃນສອງສາມປີຂ້າງຫນ້າ.
ພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ເປັນອົງປະກອບຫຼັກຂອງອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ປະສົມ, ຊໍານິຊໍານານໃນເຕັກໂນໂລຢີຫຼັກຂອງການຜະລິດແລະການຜະລິດຂອງຕົນ, ແລະຮັບຮູ້ທ້ອງຖິ່ນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາວັດຖຸດິບ - ຂະບວນການອຸປະກອນທັງຫມົດແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຍຸດທະສາດສໍາລັບການຮັບປະກັນການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ຂອງຈີນ. ພາກສະຫນາມຂອງພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC ໃນປະເທດກໍາລັງຂະຫຍາຍຕົວ, ແລະຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນສາມາດບັນລຸລະດັບກ້າວຫນ້າທາງດ້ານສາກົນໃນໄວໆນີ້.
ເວລາປະກາດ: 24-07-2023

