ຊິ້ນສ່ວນເຄິ່ງຕົວນຳ - ຖານແກຣໄຟທ໌ເຄືອບ SiC

ຖານແກຣໄຟທ໌ເຄືອບ SiC ມັກຖືກນຳໃຊ້ທົ່ວໄປເພື່ອຮອງຮັບ ແລະ ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແກ່ຊັ້ນໃຕ້ດິນຜລຶກດຽວໃນອຸປະກອນການລະເຫີຍສານເຄມີໂລຫະ-ອິນຊີ (MOCVD). ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມສະເໝີພາບທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ພາລາມິເຕີປະສິດທິພາບອື່ນໆຂອງຖານແກຣໄຟທ໌ເຄືອບ SiC ມີບົດບາດຕັດສິນໃນຄຸນນະພາບຂອງການເຕີບໂຕຂອງວັດສະດຸ epitaxial, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງເປັນອົງປະກອບຫຼັກທີ່ສຳຄັນຂອງອຸປະກອນ MOCVD.

ໃນຂະບວນການຜະລິດແຜ່ນເວເຟີ, ຊັ້ນ epitaxial ແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນຕື່ມອີກໃນຊັ້ນວາງແຜ່ນເວເຟີບາງອັນເພື່ອອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການຜະລິດອຸປະກອນຕ່າງໆ. ອຸປະກອນປ່ອຍແສງ LED ທົ່ວໄປຈຳເປັນຕ້ອງກະກຽມຊັ້ນ epitaxial ຂອງ GaAs ໃນຊັ້ນວາງຊິລິໂຄນ; ຊັ້ນ epitaxial SiC ແມ່ນປູກຢູ່ເທິງຊັ້ນວາງ SiC ທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້ ສຳລັບການກໍ່ສ້າງອຸປະກອນເຊັ່ນ SBD, MOSFET, ແລະອື່ນໆ, ສຳລັບການໃຊ້ແຮງດັນສູງ, ກະແສໄຟຟ້າສູງ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານອື່ນໆ; ຊັ້ນ epitaxial GaN ແມ່ນສ້າງຂຶ້ນຢູ່ເທິງຊັ້ນວາງ SiC ທີ່ມີฉนวนເຄິ່ງໜຶ່ງເພື່ອສ້າງ HEMT ແລະ ອຸປະກອນອື່ນໆສຳລັບການນຳໃຊ້ RF ເຊັ່ນ: ການສື່ສານ. ຂະບວນການນີ້ບໍ່ສາມາດແຍກອອກຈາກອຸປະກອນ CVD ໄດ້.

ໃນອຸປະກອນ CVD, ຊັ້ນຮອງພື້ນບໍ່ສາມາດວາງໂດຍກົງໃສ່ໂລຫະ ຫຼື ພຽງແຕ່ວາງໄວ້ເທິງພື້ນຖານສຳລັບການວາງຊັ້ນຮອງພື້ນ epitaxial ໄດ້, ເພາະວ່າມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ (ແນວນອນ, ແນວຕັ້ງ), ອຸນຫະພູມ, ຄວາມກົດດັນ, ການຍຶດຕິດ, ການຫຼົ່ນຂອງມົນລະພິດ ແລະ ລັກສະນະອື່ນໆຂອງປັດໄຈທີ່ມີອິດທິພົນ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ພື້ນຖານ, ແລະ ຈາກນັ້ນວາງຊັ້ນຮອງພື້ນໃສ່ແຜ່ນ, ແລະ ຈາກນັ້ນໃຊ້ເທັກໂນໂລຢີ CVD ເພື່ອວາງຊັ້ນຮອງພື້ນ epitaxial ໃສ່ຊັ້ນຮອງພື້ນ, ເຊິ່ງເປັນພື້ນຖານ graphite ເຄືອບ SiC (ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າຖາດ).

ຖານແກຣໄຟທ໌ເຄືອບ SiC ມັກຖືກນຳໃຊ້ທົ່ວໄປເພື່ອຮອງຮັບ ແລະ ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແກ່ຊັ້ນໃຕ້ດິນຜລຶກດຽວໃນອຸປະກອນການລະເຫີຍສານເຄມີໂລຫະ-ອິນຊີ (MOCVD). ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມສະເໝີພາບທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ພາລາມິເຕີປະສິດທິພາບອື່ນໆຂອງຖານແກຣໄຟທ໌ເຄືອບ SiC ມີບົດບາດຕັດສິນໃນຄຸນນະພາບຂອງການເຕີບໂຕຂອງວັດສະດຸ epitaxial, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງເປັນອົງປະກອບຫຼັກທີ່ສຳຄັນຂອງອຸປະກອນ MOCVD.

ການວາງໄອເຄມີໂລຫະ-ອິນຊີ (MOCVD) ເປັນເທັກໂນໂລຢີຫຼັກສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຟິມ GaN ແບບ epitaxial ໃນໄຟ LED ສີຟ້າ. ມັນມີຂໍ້ດີຄືການໃຊ້ງານງ່າຍ, ອັດຕາການເຕີບໂຕທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ ແລະ ຄວາມບໍລິສຸດສູງຂອງຟິມ GaN. ໃນຖານະເປັນສ່ວນປະກອບສຳຄັນໃນຫ້ອງປະຕິກິລິຍາຂອງອຸປະກອນ MOCVD, ຖານຮັບນ້ຳໜັກທີ່ໃຊ້ສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຟິມ GaN ແບບ epitaxial ຕ້ອງມີຂໍ້ດີຄືຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ສະໝໍ່າສະເໝີ, ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີ, ຄວາມຕ້ານທານການກະແທກຄວາມຮ້ອນທີ່ແຂງແຮງ, ແລະອື່ນໆ. ວັດສະດຸກຣາໄຟສາມາດຕອບສະໜອງເງື່ອນໄຂຂ້າງເທິງໄດ້.

ໃນຖານະເປັນໜຶ່ງໃນອົງປະກອບຫຼັກຂອງອຸປະກອນ MOCVD, ຖານ graphite ແມ່ນຕົວນຳ ແລະ ຕົວໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນ, ເຊິ່ງກຳນົດໂດຍກົງເຖິງຄວາມເປັນເອກະພາບ ແລະ ຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດສະດຸຟິມ, ສະນັ້ນຄຸນນະພາບຂອງມັນມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ການກະກຽມແຜ່ນ epitaxial, ແລະ ໃນເວລາດຽວກັນ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈຳນວນການນຳໃຊ້ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງສະພາບການເຮັດວຽກ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະໃສ່, ເປັນຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ.

ເຖິງແມ່ນວ່າ graphite ມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ດີເລີດ, ແຕ່ມັນມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ດີໃນຖານະເປັນອົງປະກອບພື້ນຖານຂອງອຸປະກອນ MOCVD, ແຕ່ໃນຂະບວນການຜະລິດ, graphite ຈະເຮັດໃຫ້ຜົງກັດກ່ອນເນື່ອງຈາກສານຕົກຄ້າງຂອງອາຍແກັສທີ່ກັດກ່ອນ ແລະ ໂລຫະອິນຊີ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງພື້ນຖານ graphite ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຜົງ graphite ທີ່ຕົກລົງມາຈະເຮັດໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຕໍ່ຊິບ.

ການເກີດຂຶ້ນຂອງເຕັກໂນໂລຊີການເຄືອບສາມາດໃຫ້ການຍຶດຕິດຜົງພື້ນຜິວ, ເສີມຂະຫຍາຍການນຳຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ເຮັດໃຫ້ການແຈກຢາຍຄວາມຮ້ອນເທົ່າທຽມກັນ, ເຊິ່ງໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຊີຫຼັກໃນການແກ້ໄຂບັນຫານີ້. ຖານກຣາໄຟທ໌ໃນສະພາບແວດລ້ອມການນຳໃຊ້ອຸປະກອນ MOCVD, ການເຄືອບພື້ນຜິວຖານກຣາໄຟທ໌ຄວນຕອບສະໜອງລັກສະນະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

(1) ຖານແກຣໄຟສາມາດຫໍ່ໄດ້ຢ່າງສົມບູນ, ແລະມີຄວາມໜາແໜ້ນດີ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຖານແກຣໄຟຈະງ່າຍຕໍ່ການກັດກ່ອນໃນອາຍແກັສທີ່ກັດກ່ອນ.

(2) ຄວາມແຂງແຮງປະສົມປະສານກັບພື້ນຖານ graphite ແມ່ນສູງເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຊັ້ນເຄືອບບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະຫຼຸດອອກຫຼັງຈາກຮອບວຽນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ອຸນຫະພູມຕໍ່າຫຼາຍຄັ້ງ.

(3) ມັນມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການລົ້ມເຫຼວຂອງການເຄືອບໃນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ບັນຍາກາດທີ່ກັດກ່ອນ.

SiC ມີຂໍ້ດີຄືການຕ້ານທານການກັດກ່ອນ, ການນຳຄວາມຮ້ອນສູງ, ທົນທານຕໍ່ການກະແທກຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີສູງ, ແລະ ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນບັນຍາກາດ epitaxial GaN. ນອກຈາກນັ້ນ, ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນຂອງ SiC ແຕກຕ່າງກັນໜ້ອຍຫຼາຍຈາກ graphite, ສະນັ້ນ SiC ເປັນວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການເຄືອບພື້ນຜິວຂອງພື້ນຖານ graphite.

ໃນປະຈຸບັນ, SiC ທົ່ວໄປສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະເພດ 3C, 4H ແລະ 6H, ແລະ ການນຳໃຊ້ SiC ຂອງຜລຶກປະເພດຕ່າງໆແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວຢ່າງ, 4H-SiC ສາມາດຜະລິດອຸປະກອນພະລັງງານສູງໄດ້; 6H-SiC ແມ່ນມີຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ສຸດ ແລະ ສາມາດຜະລິດອຸປະກອນ photoelectric ໄດ້; ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືກັນກັບ GaN, 3C-SiC ສາມາດໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຊັ້ນ epitaxial GaN ແລະ ຜະລິດອຸປະກອນ RF SiC-GaN. 3C-SiC ຍັງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນທົ່ວໄປວ່າ β-SiC, ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນຂອງ β-SiC ແມ່ນເປັນຟິມ ແລະ ວັດສະດຸເຄືອບ, ສະນັ້ນ β-SiC ໃນປະຈຸບັນແມ່ນວັດສະດຸຫຼັກສຳລັບການເຄືອບ.