Vahaolana fanafanana grafita madio avo lenta ho an'ny epitaksia semiconductor

Ao anatin'ny dingana semiconductor amin'ny mari-pana avo lenta toy ny MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) sy ny fitomboan'ny epitaxial SiC, ny fanaraha-maso ny saha mafana dia mamaritra mivantana ny fitoviana amin'ny hatevin'ny fametrahana sarimihetsika, ny fifantohana doping, ary ny vokatra wafer farany. Amin'ny maha-singa fototra amin'ny saha mafana, nyFanafanana grafita madio avo lentatsy maintsy miasa mafy orina sy mitohy amin'ny mari-pana tafahoatra mihoatra ny 1600°C ao anatin'ny tontolo iainana entona manimba be. Mampifangaro ireo fanadihadiana tranga tena izy momba ny fampiharana ny mpanjifa miaraka amin'ny fahalalana momba ny vokatra manan-danja, ity lahatsoratra ity dia manome fanadihadiana lalina momba ny tombony ara-teknika, ny famolavolana ara-drafitra, ary ny anjara toerana lehibe amin'ny fanafanana grafita avo lenta amin'ny famokarana wafer semiconductor.

Nahoana no misafidy fanafanana grafita madio avo lenta ho an'ny rafitra MOCVD?

Amin'ny dingana manan-danja toy ny epitaxy MOCVD sy GaN/SiC, na dia ny fiovaovan'ny mari-pana kely dia kely aza (>2°C) dia mety hiteraka fiovan'ny halavan'ny onjam-peo na lesoka kristaly ao amin'ny sosona epitaxial. Amin'ny fampiasana ny conductivity mafana avo lenta (100–150 W/m·K) sy ny coefficient of thermal expansion (CTE) ambany dia ambany, ny fitaovana grafita madio avo lenta dia mitondra hafanana milamina sy haingana manerana ny velaran'ny susceptor sy wafer manontolo.

Fitoviana eo amin'ny sehatry ny mari-pana sy ny fanaraha-maso ny faritra maro

Mba hanoherana ny fahaverezan'ny taratra mafana eo amin'ny sisin'ny efitrano epitaxy, ny fanafanana grafita madio dia mazàna mampiditra endrika fanaraha-maso ny mari-pana tsy miankina amin'ny faritra maro. Amin'ny alàlan'ny fanitsiana mazava tsara ny faritra fanoherana, ny injeniera dia manamboatra ny velaran'ny fizarana circuit sy ny fanoherana herinaratra araka ny toetran'ny fahaverezan'ny hafanana ao amin'ny sehatry ny fikorianan'ny efitrano. Izany dia mitazona ny fiovaovan'ny sehatry ny mari-pana manerana ny faritra fitomboan'ny wafer ao anatin'ny ±1°C, miantoka ny fitoviana herinaratra amin'ny wafer rehetra eo amin'ny kapila.

Fanaraha-maso ny votoatin'ny lavenona sy ny fiantohana ny tontolo iainana madio indrindra

Tena mora tohina amin'ny loto metaly ny fizotran'ny epitaxy amin'ny semiconductor. Ny grafita indostrialy mahazatra dia misy singa metaly kely toy ny vy (Fe), nikela (Ni), ary varahina (Cu), izay mora miempo sy miparitaka ao amin'ny sosona epitaxial amin'ny mari-pana avo, ka manimba ny voltazy tapaka amin'ny fitaovana sy ny fivezivezen'ny mpitatitra. Ny fanafanana grafita madio avo lenta dia mandalo dingana fanadiovana klôrina amin'ny mari-pana avo lenta, mampihena ny votoatin'ny lavenona manontolo ho latsaky ny 5 ppm (ary latsaky ny 2 ppm ho an'ny semiconductor avo lenta), misoroka ny fiparitahan'ny loto epitaxial avy amin'ny loto amin'ny saha mafana eo amin'ny loharano.

Singa Fanafanana Grafita Mandroso amin'ny Fanodinana Wafer Semiconductor

Ireo singa fanafanana semiconductor dia mandalo tsingerin'ny fanafanana sy fampangatsiahana haingana matetika manomboka amin'ny mari-pana ao an-trano ka hatramin'ny an'arivony degre Celsius. Tsy toy ny tariby fanafanana metaly (toy ny tungstène na molybdenum), izay mirona hiverina ho kristaly, ho mora vaky, na hihena amin'ny mari-pana avo, ny grafita dia manana toetra ara-batana miavaka: mitombo ny tanjaka miaraka amin'ny mari-pana.

Tanjaka mekanika amin'ny mari-pana avo sy fanoherana ny havizanana ara-drafitra

Mitombo ny tanjaky ny fitaovana grafita rehefa miakatra ny mari-pana, ary mahatratra ny fara tampony eo anelanelan'ny 2000°C sy 2500°C. Io toetra io dia miantoka fa tsy hihena na ho vaky ny rafitra fanafanana grafita rehefa tratran'ny taratra mafana mahery vaika sy ny fampiasana amin'ny mari-pana avo. Vokatr'izany, voatahiry ny fahamarinan'ny fanoherana elektrika mandritra ny tsingerina fiasana lava, ka mampihena be ny fotoana tsy fiasana tsy voalamina.

Famokarana milina 3D mazava tsara sy fandrafetana faritra sarotra

Mitaky endrika toerana tena kely dia kely ireo reaktora semiconductor maoderina. Ny grafita madio dia manana fahaiza-manao miavaka amin'ny fanodinana ary azo karakaraina amin'ny alàlan'ny fanodinana CNC 5-axis avo lenta ho lasa lamina fizaran-tany sarotra - toy ny rafitra misy kofehy telo dingana, lalana miforitra serpentine, ary fizaran-tany misy helix roa. Ireo endrika geometrika avo lenta ireo dia mampitombo ny velaran'ny velaran-tany fanafanana ao anatin'ny toerana voafetra, ka mahatratra ny vokatra avo lenta amin'ny hakitroky ny herinaratra miaraka amin'ny fiantraikan'ny inductance ambany.

Tombony lehibe amin'ny fahombiazan'ny fanafanana grafita voarakotra SiC

Mba hiatrehana tontolo henjana kokoa—toy ny atmosfera mampihena hidrôzenina amin'ny mari-pana avo na ny entona misy klôro/fluorine—ny fametrahana sosona Silicon Carbide matevina (CVD SiC Coating) eo amin'ny velaran'ny substrate grafita madio avo lenta no vahaolana fenitra indostrialy.

Fanoherana ny fandokoana hidrôzenina sy ny tsy fisian'ny poti-javatra

Mandritra ny epitaxy SiC sy Silicon, ny fifantohana avo lenta amin'ny H₂Manimba grafita tsy voaloko amin'ny mari-pana avo ny entona (mamokatra entona metana ny entona hidrôzenina), ka mahatonga ny velaran'ny grafita ho mivelatra, mora miendaka, ary miteraka fahalotoan'ny poti-javatra. Ny sosona CVD SiC matevina dia manidy 100% ireo mason-koditra bitika eo amin'ny velaran'ny grafita, manasaraka tanteraka ny fahasimban'ny entona ary mamorona tontolo iainana madio tsy misy poti-javatra mihintsana.

Faharetan'ny Media mahery vaika sy ny fampihenana ny totalin'ny vidin'ny fananana (TCO)

Ao anatin'ny tontolo misy fihetsiketsehana izay misy entona mavitrika be toy ny HCl sy NH₃, ny sosona CVD SiC dia mampiseho tsy fahatomombanana simika ambony kokoa. Tsy vitan'ny hoe miaro ny substrate grafita amin'ny harafesina fotsiny izany fa manitatra ny tsingerin'ny fanoloana ny singa fanafanana (matetika mampitombo ny androm-piainan'ny serivisy mihoatra ny 200%) ihany koa. Izany dia mampihena be ny Total Cost of Ownership (TCO) an'ny semiconductor fab sy ny vidiny amortized isaky ny wafer.

Fianarana tranga: Famahana ny fitoviana ara-hafanana sy ny fahalotoan'ny poti ao amin'ny epitaxy SiC

Ireo olana atrehin'ny mpanjifa:Niatrika sakana roa lehibe nandritra ny fitomboana epitaxial SiC 6-inch (hafanan'ny fizotrany 1650°C, H ny mpanamboatra epitaxy semiconductor taranaka faha-3 malaza any Alemaina.₂+ Atmosfera TCS): Voalohany, nahatratra ±3.8% ny fivilian-dalan'ny hatevin'ny sosona epitaxial teo amin'ny sisin'ny wafer, ka nahatonga ny tsy fahombiazan'ny fitaovana sisiny. Faharoa, ny fanafanana grafita OEM tany am-boalohany dia naneho fahasimbana goavana teo amin'ny hidrôzenina teo amin'ny velarana sy ny fikikisana taorian'ny 120 ora fampiasana fotsiny, izay nitarika fitomboan'ny fitetehan'ny poti-javatra tao amin'ny efitrano fanehoan-kevitra—nihoatra ny fetran'ny hakitroky ny lesoka amin'ny kalitao 3× amin'ny ankapobeny.

VET Energy Diagnostic & Vahaolana manokana

Rehefa avy niasa ny ekipa injenieran'ny VET Energy dia nanao simulation electro-thermal sy fluid-flow coupled tamin'ny fanafanana OEM tany am-boalohany. Ny aretina dia naneho fa tsy ampy ny fanonerana ny herin'ny fanafanana eo amin'ny sisiny ary triatra kely/thermal stress amin'ny sosona SiC (60μm monja ny hatevin'ny sosona ary malemy ny fifikirana). Ho setrin'izany, ny VET Energy dia nanome vahaolana ara-teknika voafaritra tsara:

• Fanatsarana ny Rafitra amin'ny Saha Mafana:Nampihatra endrika fanaraha-maso ny fanoherana tsy miankina misy faritra 3, izay nampihena ny fizarana ara-jeometrika ny fanafanana akaikin'ny faritra fanariana sisiny ho 8% mba hampitomboana ny hakitroky ny herinaratra eo an-toerana.
• Fanavaozana ny substrate madio avo lenta:Grafita isotropika isostatika manana hakitroky avo lenta voafantina miaraka amin'ny votoatin'ny lavenona <2 ppm, izay mifanaraka tsara amin'ny coefficient de expansion thermal (CTE) amin'ny coating SiC (CTE mifanaraka >98%).
• Fanavaozana ny dingana CVD SiC:Nampiasa fomba fametrahana CVD nohatsaraina, izay nampitombo ny hatevin'ny sosona SiC ho 150 ± 10 μm miaraka amin'ny rafitra voa matevina sy tsy misy mason-koditra afaka manohitra ny 1700°CH₂fikorianan'ny rano.

Vokatra azo avy amin'ny fampiharana & Tombony azo avy amin'ny mpanjifa

Taorian'ny fanamarinana nandritra ny 30 andro nifanesy tamin'ny tsipika famokarana, dia nitatitra fanatsarana miavaka ny mpanjifa: nihatsara be ny fitoviana amin'ny hatevin'ny epitaxial wafer feno (anisan'izany ny fanesorana ny sisiny 3mm) raha oharina amin'ny±3.8% hatramin'ny ±0.8%; niasa tsy an-kijanona nandritra nymihoatra ny 400 oratsy misy triatra na fiparitahan'ny velarana; nisy lesoka tamin'ny poti-javatra tao amin'ny efitrano iray (>0.5μm)nihena 85%Izany dia nahatonga fitomboana mivantana 12% amin'ny vokatra prime chip isaky ny wafer ary nampihena ny fandaniana isan-taona amin'ny fikojakojana ny fitaovana eo amin'ny€85,000.

Fanontaniana Matetika Apetraka