Epitaksjalny wzrost płytek uzyskuje się dzięki technologii osadzania chemicznego z fazy gazowej związków metaloorganicznych (MOCVD), w której do reaktora wtryskuje się ultraczyste gazy, które są precyzyjnie dozowane, tak aby w podwyższonej temperaturze łączyły się, wywołując oddziaływania chemiczne. Następnie osadzają się na płytkach półprzewodnikowych w bardzo cienkich warstwach atomowych, tworząc epitaksję materiałów i półprzewodników złożonych.
W sprzęcie CVD podłoże nie może być umieszczone bezpośrednio na metalu lub po prostu na podstawie do osadzania epitaksjalnego, ponieważ będzie podlegać wpływowi wielu czynników. Dlatego potrzebny jest susceptor lub tacka do przytrzymywania podłoża, a następnie technologia CVD do wykonania osadzania epitaksjalnego na podłożu. Ten susceptor toSusceptor grafitowy MOCVD(nazywany równieżTacka grafitowa MOCVD).
Jej strukturę pokazano na poniższym rysunku:
Dlaczego susceptor grafitowy wymaga powłoki CVD?
Susceptor grafitowy jest jednym z głównych komponentów wyposażenia MOCVD. Jest nośnikiem i elementem grzejnym podłoża. Jego parametry wydajnościowe, takie jak stabilność termiczna i jednorodność termiczna, odgrywają decydującą rolę w jakości wzrostu materiału epitaksjalnego i bezpośrednio określają jednorodność i czystość materiałów cienkowarstwowych epitaksjalnych. Dlatego jego jakość bezpośrednio wpływa na przygotowanie płytek epitaksjalnych. Jednocześnie wraz ze wzrostem liczby zastosowań i zmianami warunków pracy jest bardzo łatwy do zużycia i rozdarcia, jest materiałem eksploatacyjnym. Doskonała przewodność cieplna i stabilność grafitu dają mu dużą zaletę jako podstawowego komponentu wyposażenia MOCVD.
Jednakże, jeśli jest to tylko czysty grafit, pojawią się pewne problemy. W procesie produkcyjnym pozostaną resztkowe gazy korozyjne i metaloorganiczna materia, a grafitowy susceptor ulegnie korozji i odpadnie, co znacznie skróci jego żywotność. Jednocześnie spadający proszek grafitowy spowoduje również zanieczyszczenie wafla, więc te problemy muszą zostać rozwiązane w procesie przygotowania podstawy. Technologia powlekania może zapewnić utrwalenie proszku powierzchniowego, zwiększyć przewodność cieplną i zrównoważyć dystrybucję ciepła i stała się główną technologią rozwiązywania tego problemu.
W zależności od środowiska zastosowania i wymagań użytkowych podłoża grafitowego powłoka powierzchniowa powinna mieć następujące właściwości:
1. Wysoka gęstość i pełne pokrycie:Baza grafitowa znajduje się w środowisku pracy o wysokiej temperaturze i korozyjnym. Powierzchnia musi być całkowicie pokryta, a powłoka musi mieć dobrą gęstość, aby spełniać dobrą rolę ochronną.
2. Dobra płaskość powierzchni:Ponieważ grafitowa podstawa stosowana do hodowli monokryształów wymaga bardzo płaskiej powierzchni, pierwotna płaskość podstawy musi zostać zachowana po przygotowaniu powłoki, tzn. powierzchnia powłoki musi być jednolita.
3. Dobra siła wiązania:Zmniejszenie różnicy współczynnika rozszerzalności cieplnej między bazą grafitową a materiałem powłoki może skutecznie poprawić wytrzymałość wiązania między nimi. Po przejściu przez cykle termiczne o wysokiej i niskiej temperaturze powłoka nie pęka łatwo.
4. Wysoka przewodność cieplna:Aby uzyskać wysokiej jakości wióry, grafitowa podstawa musi zapewniać szybkie i równomierne nagrzewanie, dlatego materiał powłoki powinien charakteryzować się wysoką przewodnością cieplną.
5. Wysoka temperatura topnienia, odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze i odporność na korozję:Powłoka powinna wykazywać stabilność w środowisku pracy narażonym na wysoką temperaturę i korozję.
Stabilność termiczna, jednorodność termiczna i inne parametry wydajnościoweSusceptor grafitowy powlekany SiCodgrywają decydującą rolę w jakości wzrostu materiału epitaksjalnego, dlatego są kluczowym elementem sprzętu MOCVD.
Jako powłokę wybrano formę krystaliczną β-SiC (3C-SiC). W porównaniu z innymi formami krystalicznymi ta forma krystaliczna ma szereg doskonałych właściwości, takich jak dobra stabilność termodynamiczna, odporność na utlenianie i odporność na korozję. Jednocześnie ma przewodnictwo cieplne, które jest zasadniczo zgodne z przewodnictwem grafitu, co nadaje bazie grafitowej specjalne właściwości. Może skutecznie rozwiązać problem uszkodzenia bazy grafitowej spowodowanego utlenianiem w wysokiej temperaturze i korozją oraz utratą proszku podczas eksploatacji, a także sprawić, że powierzchnia bazy grafitowej będzie gęsta, nieporowata, odporna na wysoką temperaturę, antykorozyjna, antyoksydacyjna i inne właściwości, poprawiając w ten sposób jakość epitaksjalną kryształu i żywotność bazy grafitowej (żywotność bazy grafitowej pokrytej SiC jest mierzona w piecach).
Jak wybrać tacę/susceptor grafitowy MOCVD odporny na wysoką temperaturę i korozję?
Wybierająctaca grafitowa lub podstawka dla MOCVDaby zapewnić odporność na korozję w wysokiej temperaturze, należy wziąć pod uwagę następujące kluczowe czynniki:
1. Czystość materiału:Materiały grafitowe o wysokiej czystości są bardziej odporne na korozję i utlenianie w wysokich temperaturach oraz zmniejszają wpływ zanieczyszczeń na proces osadzania.
2. Gęstość i porowatość:Tace grafitowe o dużej gęstości i małej porowatości charakteryzują się lepszą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na korozję, a także skutecznie zapobiegają przenikaniu gazu i erozji materiału.
3. Przewodność cieplna:Tacka grafitowa o wysokiej przewodności cieplnej pomaga równomiernie rozprowadzać ciepło, redukuje naprężenia cieplne oraz poprawia stabilność i żywotność sprzętu.
4. Obróbka powierzchni:Palety grafitowe poddane specjalnej obróbce powierzchni, na przykład powlekaniu lub galwanizacji, mogą dodatkowo zwiększyć swoją odporność na korozję i zużycie.
5. Rozmiar i kształt:Zgodnie ze szczegółowymi wymaganiami sprzętu MOCVD należy wybrać odpowiedni rozmiar i kształt, aby zapewnić kompatybilność tacy ze sprzętem i wygodę obsługi.
6. Reputacja producenta:Wybierz producenta o dobrej reputacji i bogatym doświadczeniu, aby mieć pewność niezawodności jakości produktu i serwisu posprzedażowego.
7. Opłacalność:Jeśli chcesz spełnić wymagania techniczne, weź pod uwagę opłacalność i wybierz produkty o lepszym stosunku ceny do jakości.
VET Energy jest dostawcą susceptorów grafitowych o wysokiej czystości, oferujemy szeroki zakres kategorii i możemy je stosować w sprzęcie MOCVD różnych marek, modeli i specyfikacji.Susceptor grafitowy powlekany SiCprodukowane przez VET Energy nie mają punktów styku powłoki i słabych ogniw. Pod względem żywotności mogą spełniać wymagania klientów o różnych potrzebach (w tym stosowanie atmosfer zawierających chlor), a klienci są mile widziani w celu konsultacji i zapytania.
Czas publikacji: 01-03-2025