Asas grafit bersalut SiC biasanya digunakan untuk menyokong dan memanaskan substrat hablur tunggal dalam peralatan pemendapan wap kimia logam-organik (MOCVD). Kestabilan terma, keseragaman terma dan parameter prestasi lain bagi asas grafit bersalut SiC memainkan peranan penting dalam kualiti pertumbuhan bahan epitaksi, jadi ia merupakan komponen utama teras peralatan MOCVD.
Dalam proses pembuatan wafer, lapisan epitaksi dibina selanjutnya pada beberapa substrat wafer untuk memudahkan pembuatan peranti. Peranti pemancar cahaya LED yang biasa perlu menyediakan lapisan epitaksi GaAs pada substrat silikon; Lapisan epitaksi SiC ditanam pada substrat SiC konduktif untuk pembinaan peranti seperti SBD, MOSFET, dsb., untuk voltan tinggi, arus tinggi dan aplikasi kuasa lain; Lapisan epitaksi GaN dibina pada substrat SiC separa bertebat untuk membina selanjutnya HEMT dan peranti lain untuk aplikasi RF seperti komunikasi. Proses ini tidak dapat dipisahkan daripada peralatan CVD.
Dalam peralatan CVD, substrat tidak boleh diletakkan terus pada logam atau hanya diletakkan pada tapak untuk pemendapan epitaksi, kerana ia melibatkan aliran gas (mendatar, menegak), suhu, tekanan, penetapan, penumpahan bahan pencemar dan aspek lain yang mempengaruhi faktor tersebut. Oleh itu, adalah perlu untuk menggunakan tapak, dan kemudian meletakkan substrat pada cakera, dan kemudian menggunakan teknologi CVD untuk pemendapan epitaksi pada substrat, iaitu tapak grafit bersalut SiC (juga dikenali sebagai dulang).
Asas grafit bersalut SiC biasanya digunakan untuk menyokong dan memanaskan substrat hablur tunggal dalam peralatan pemendapan wap kimia logam-organik (MOCVD). Kestabilan terma, keseragaman terma dan parameter prestasi lain bagi asas grafit bersalut SiC memainkan peranan penting dalam kualiti pertumbuhan bahan epitaksi, jadi ia merupakan komponen utama teras peralatan MOCVD.
Pemendapan wap kimia logam-organik (MOCVD) merupakan teknologi arus perdana untuk pertumbuhan epitaksi filem GaN dalam LED biru. Ia mempunyai kelebihan operasi mudah, kadar pertumbuhan terkawal dan ketulenan filem GaN yang tinggi. Sebagai komponen penting dalam ruang tindak balas peralatan MOCVD, tapak galas yang digunakan untuk pertumbuhan epitaksi filem GaN perlu mempunyai kelebihan rintangan suhu tinggi, kekonduksian terma seragam, kestabilan kimia yang baik, rintangan kejutan terma yang kuat, dan sebagainya. Bahan grafit boleh memenuhi syarat-syarat di atas.
Sebagai salah satu komponen teras peralatan MOCVD, asas grafit ialah badan pembawa dan pemanasan substrat, yang secara langsung menentukan keseragaman dan ketulenan bahan filem, jadi kualitinya secara langsung mempengaruhi penyediaan lembaran epitaksi, dan pada masa yang sama, dengan peningkatan bilangan kegunaan dan perubahan keadaan kerja, ia sangat mudah dipakai, tergolong dalam bahan habis pakai.
Walaupun grafit mempunyai kekonduksian dan kestabilan terma yang sangat baik, ia mempunyai kelebihan yang baik sebagai komponen asas peralatan MOCVD, tetapi dalam proses pengeluaran, grafit akan menghakis serbuk disebabkan oleh sisa gas menghakis dan organik logam, dan jangka hayat asas grafit akan berkurangan dengan ketara. Pada masa yang sama, serbuk grafit yang jatuh akan menyebabkan pencemaran pada cip.
Kemunculan teknologi salutan dapat memberikan penetapan serbuk permukaan, meningkatkan kekonduksian terma, dan menyamakan pengagihan haba, yang telah menjadi teknologi utama untuk menyelesaikan masalah ini. Asas grafit dalam persekitaran penggunaan peralatan MOCVD, salutan permukaan asas grafit harus memenuhi ciri-ciri berikut:
(1) Tapak grafit boleh dibalut sepenuhnya, dan ketumpatannya baik, jika tidak, tapak grafit mudah berkarat dalam gas menghakis.
(2) Kekuatan gabungan dengan asas grafit adalah tinggi untuk memastikan salutan tidak mudah tertanggal selepas beberapa kitaran suhu tinggi dan suhu rendah.
(3) Ia mempunyai kestabilan kimia yang baik untuk mengelakkan kegagalan salutan dalam suhu tinggi dan atmosfera menghakis.
SiC mempunyai kelebihan rintangan kakisan, kekonduksian terma yang tinggi, rintangan kejutan terma dan kestabilan kimia yang tinggi, dan boleh berfungsi dengan baik dalam atmosfera epitaksi GaN. Di samping itu, pekali pengembangan terma SiC sangat sedikit berbeza daripada grafit, jadi SiC adalah bahan pilihan untuk salutan permukaan asas grafit.
Pada masa ini, SiC biasa kebanyakannya jenis 3C, 4H dan 6H, dan penggunaan SiC bagi jenis kristal yang berbeza adalah berbeza. Contohnya, 4H-SiC boleh mengeluarkan peranti berkuasa tinggi; 6H-SiC adalah yang paling stabil dan boleh mengeluarkan peranti fotoelektrik; Disebabkan strukturnya yang serupa dengan GaN, 3C-SiC boleh digunakan untuk menghasilkan lapisan epitaksi GaN dan mengeluarkan peranti RF SiC-GaN. 3C-SiC juga dikenali sebagai β-SiC, dan kegunaan penting β-SiC adalah sebagai bahan filem dan salutan, jadi β-SiC kini merupakan bahan utama untuk salutan.
Masa siaran: 04-Ogos-2023