Grafitové bázy s povlakom SiC sa bežne používajú na podopretie a ohrev monokryštálových substrátov v zariadeniach na chemické nanášanie z pár v kovovo-organických fázach (MOCVD). Tepelná stabilita, tepelná rovnomernosť a ďalšie výkonnostné parametre grafitovej bázy s povlakom SiC zohrávajú rozhodujúcu úlohu v kvalite epitaxného rastu materiálu, takže sú kľúčovou súčasťou zariadení MOCVD.
V procese výroby doštičiek sa na niektoré doštičkové substráty ďalej konštruujú epitaxné vrstvy, aby sa uľahčila výroba zariadení. Typické LED zariadenia vyžadujú prípravu epitaxných vrstiev GaAs na kremíkových substrátoch; epitaxná vrstva SiC sa pestuje na vodivom SiC substráte na konštrukciu zariadení, ako sú SBD, MOSFET atď., pre vysokonapäťové, vysokoprúdové a iné výkonové aplikácie; epitaxná vrstva GaN sa konštruuje na poloizolovanom SiC substráte na ďalšiu konštrukciu HEMT a iných zariadení pre RF aplikácie, ako je komunikácia. Tento proces je neoddeliteľný od CVD zariadení.
V CVD zariadení nie je možné substrát priamo umiestniť na kov alebo jednoducho umiestniť na podložku pre epitaxnú depozíciu, pretože to zahŕňa ovplyvňujúce faktory prúdenia plynu (horizontálne, vertikálne), teploty, tlaku, fixácie, uvoľňovania znečisťujúcich látok a ďalších aspektov. Preto je potrebné použiť podložku, potom umiestniť substrát na disk a potom použiť CVD technológiu pre epitaxnú depozíciu na substrát, ktorým je grafitová podložka potiahnutá SiC (tiež známa ako miska).
Grafitové bázy s povlakom SiC sa bežne používajú na podopretie a ohrev monokryštálových substrátov v zariadeniach na chemické nanášanie z pár v kovovo-organických fázach (MOCVD). Tepelná stabilita, tepelná rovnomernosť a ďalšie výkonnostné parametre grafitovej bázy s povlakom SiC zohrávajú rozhodujúcu úlohu v kvalite epitaxného rastu materiálu, takže sú kľúčovou súčasťou zariadení MOCVD.
Chemická depozícia z pár na báze organokovových zlúčenín (MOCVD) je hlavnou technológiou pre epitaxný rast GaN filmov v modrých LED diódach. Má výhody jednoduchej prevádzky, kontrolovateľnej rýchlosti rastu a vysokej čistoty GaN filmov. Ako dôležitá súčasť reakčnej komory zariadenia MOCVD musí mať ložisková základňa použitá na epitaxný rast GaN filmu výhody vysokej teplotnej odolnosti, rovnomernej tepelnej vodivosti, dobrej chemickej stability, silnej odolnosti voči tepelným šokom atď. Grafitový materiál môže spĺňať vyššie uvedené podmienky.
Ako jedna z hlavných súčastí zariadenia MOCVD je grafitová báza nosičom a vykurovacím telesom substrátu, ktorý priamo určuje rovnomernosť a čistotu filmového materiálu, takže jej kvalita priamo ovplyvňuje prípravu epitaxnej fólie a zároveň sa so zvyšujúcim sa počtom použití a zmenou pracovných podmienok veľmi ľahko opotrebuje a patrí medzi spotrebný materiál.
Hoci má grafit vynikajúcu tepelnú vodivosť a stabilitu, má dobrú výhodu ako základná zložka zariadení MOCVD, počas výrobného procesu však grafit koroduje prášok v dôsledku zvyškov korozívnych plynov a kovových organických látok, čím sa výrazne skráti životnosť grafitového základu. Zároveň padajúci grafitový prášok znečistí triesku.
Vznik technológie nanášania povlakov môže zabezpečiť fixáciu povrchového prášku, zvýšiť tepelnú vodivosť a vyrovnať rozloženie tepla, čo sa stalo hlavnou technológiou na riešenie tohto problému. Grafitový základ v prostredí používania zariadení MOCVD by mal povrchový povlak s grafitovým základom spĺňať nasledujúce vlastnosti:
(1) Grafitový základ môže byť úplne zabalený a hustota je dobrá, inak grafitový základ ľahko koroduje v korozívnom plyne.
(2) Kombinovaná pevnosť s grafitovým základom je vysoká, aby sa zabezpečilo, že povlak sa po niekoľkých cykloch vysokej a nízkej teploty ľahko neodlupuje.
(3) Má dobrú chemickú stabilitu, aby sa zabránilo poškodeniu náteru pri vysokej teplote a korozívnej atmosfére.
SiC má výhody odolnosti voči korózii, vysokej tepelnej vodivosti, odolnosti voči tepelným šokom a vysokej chemickej stability a môže dobre fungovať v epitaxnej atmosfére GaN. Okrem toho sa koeficient tepelnej rozťažnosti SiC veľmi málo líši od koeficientu tepelnej rozťažnosti grafitu, takže SiC je preferovaným materiálom na povrchovú úpravu grafitového základu.
V súčasnosti sa bežne používa SiC prevažne typu 3C, 4H a 6H a rôzne typy kryštálov SiC sa používajú rôzne. Napríklad 4H-SiC sa dá použiť na výrobu vysokovýkonných zariadení; 6H-SiC je najstabilnejší a možno z neho vyrobiť fotoelektrické zariadenia; vďaka svojej podobnej štruktúre ako GaN sa 3C-SiC môže použiť na výrobu epitaxnej vrstvy GaN a na výrobu RF zariadení SiC-GaN. 3C-SiC je tiež bežne známy ako β-SiC a dôležitým využitím β-SiC je ako filmový a náterový materiál, takže β-SiC je v súčasnosti hlavným náterovým materiálom.
Čas uverejnenia: 4. augusta 2023