Čo je grafitová miska MOCVD?

Epitaxný rast doštičiek sa dosahuje technológiou chemickej depozície z pár kovových organických zlúčenín (MOCVD), pri ktorej sa do reaktora vstrekujú ultračisté plyny a jemne sa dávkujú, takže sa pri zvýšených teplotách spájajú a spôsobujú chemické interakcie. Následne sa nanášajú na polovodičové doštičky vo veľmi tenkých atómových vrstvách, čím sa vytvára epitaxia materiálov a zložených polovodičov.

V CVD zariadeniach nie je možné substrát umiestniť priamo na kov alebo jednoducho na podklad pre epitaxnú depozíciu, pretože bude ovplyvnený mnohými faktormi. Preto je potrebný susceptor alebo miska na uchytenie substrátu a následné použitie CVD technológie na vykonanie epitaxnej depozície na substráte. Tento susceptor je...Grafitový susceptor MOCVD(tiež nazývanýGrafitová miska MOCVD).

Jeho štruktúra je znázornená na obrázku nižšie:

Prečo grafitový susceptor potrebuje CVD povlak?

Grafitový susceptor je jednou z hlavných súčastí zariadení MOCVD. Je nosičom a vykurovacím prvkom substrátu. Jeho výkonnostné parametre, ako je tepelná stabilita a tepelná rovnomernosť, zohrávajú rozhodujúcu úlohu v kvalite rastu epitaxného materiálu a priamo určujú rovnomernosť a čistotu epitaxných tenkovrstvových materiálov. Jeho kvalita preto priamo ovplyvňuje prípravu epitaxných doštičiek. Zároveň sa s rastúcim počtom použití a zmenami pracovných podmienok veľmi ľahko opotrebuje, je spotrebným materiálom. Vynikajúca tepelná vodivosť a stabilita grafitu mu dávajú veľkú výhodu ako základnej súčasti zariadení MOCVD.

Ak však ide len o čistý grafit, vyskytnú sa určité problémy. Počas výrobného procesu budú existovať zvyškové korozívne plyny a kovové organické látky, grafitový susceptor bude korodovať a odpadávať, čo výrazne skracuje jeho životnosť. Zároveň padajúci grafitový prášok znečistí aj doštičku, takže tieto problémy je potrebné riešiť v procese prípravy podkladu. Technológia nanášania povlakov môže zabezpečiť fixáciu povrchového prášku, zvýšiť tepelnú vodivosť a vyrovnať rozloženie tepla a stala sa hlavnou technológiou na riešenie tohto problému.

V závislosti od prostredia aplikácie a požiadaviek na použitie grafitového základu by mal mať povrchový náter nasledujúce vlastnosti:

1. Vysoká hustota a plné pokrytie:Grafitový základ je vystavený vysokej teplote a korozívnemu pracovnému prostrediu. Povrch musí byť úplne pokrytý a povlak musí mať dobrú hustotu, aby zohrával dobrú ochrannú úlohu.

2. Dobrá rovinnosť povrchu:Keďže grafitový základ používaný na rast monokryštálov vyžaduje veľmi vysokú rovinnosť povrchu, po príprave povlaku sa musí zachovať pôvodná rovinnosť základu, to znamená, že povrch povlaku musí byť rovnomerný.

3. Dobrá pevnosť spoja:Zníženie rozdielu v koeficiente tepelnej rozťažnosti medzi grafitovým základom a povlakovým materiálom môže účinne zlepšiť pevnosť spoja medzi nimi. Po vystavení tepelným cyklom vysokých a nízkych teplôt nie je povlak ľahko praskavý.

4. Vysoká tepelná vodivosť:Vysokokvalitný rast triesok vyžaduje, aby grafitový základ poskytoval rýchle a rovnomerné teplo, takže povlakový materiál by mal mať vysokú tepelnú vodivosť.

5. Vysoký bod topenia, odolnosť voči oxidácii pri vysokých teplotách a odolnosť voči korózii:Povlak by mal byť schopný stabilne pracovať vo vysokoteplotnom a korozívnom pracovnom prostredí.

Tepelná stabilita, tepelná rovnomernosť a ďalšie výkonnostné parametreGrafitový susceptor s povlakom SiCzohrávajú rozhodujúcu úlohu v kvalite rastu epitaxného materiálu, takže sú kľúčovou súčasťou zariadenia MOCVD.

Ako povlak je zvolená kryštalická forma β-SiC (3C-SiC). V porovnaní s inými kryštalickými formami má táto kryštalická forma rad vynikajúcich vlastností, ako je dobrá termodynamická stabilita, odolnosť proti oxidácii a odolnosť proti korózii. Zároveň má tepelnú vodivosť, ktorá je v podstate zhodná s vodivosťou grafitu, čím dodáva grafitovej báze špeciálne vlastnosti. Dokáže účinne riešiť poruchy grafitovej bázy spôsobené oxidáciou a koróziou pri vysokých teplotách a stratou prášku počas prevádzky a vytvára hustý, neporézny, odolný voči vysokým teplotám, antikorózny, antioxidačný a ďalší, povrch grafitovej bázy, čím sa zlepšuje kvalita epitaxného kryštálu a životnosť grafitovej bázy (životnosť grafitovej bázy s povlakom SiC sa meria v peciach).

Ako si vybrať grafitový podnos/susceptor MOCVD, ktorý je odolný voči vysokej teplote a korózii?

Pri výberegrafitový podnos alebo susceptor pre MOCVDktorý je odolný voči korózii pri vysokých teplotách, je potrebné zvážiť nasledujúce kľúčové faktory:

1. Čistota materiálu:Vysoko čisté grafitové materiály dokážu lepšie odolávať korózii a oxidácii pri vysokých teplotách a znižujú vplyv nečistôt na proces nanášania.

2. Hustota a pórovitosť:Grafitové misky s vysokou hustotou a nízkou pórovitosťou majú lepšiu mechanickú pevnosť a odolnosť voči korózii a môžu účinne zabrániť prenikaniu plynu a erózii materiálu.

3. Tepelná vodivosť:Grafitová miska s vysokou tepelnou vodivosťou pomáha rovnomerne rozvádzať teplo, znižovať tepelné namáhanie a zlepšovať stabilitu a životnosť zariadenia.

4. Povrchová úprava:Grafitové palety, ktoré prešli špeciálnou povrchovou úpravou, ako je napríklad povlakovanie alebo pokovovanie, môžu ďalej zvýšiť svoju odolnosť voči korózii a opotrebovaniu.

5. Veľkosť a tvar:Podľa špecifických požiadaviek zariadenia MOCVD vyberte vhodnú veľkosť a tvar, aby ste zabezpečili kompatibilitu misky so zariadením a pohodlie obsluhy.

6. Povesť výrobcu:Vyberte si výrobcu s dobrou povesťou a bohatými skúsenosťami, aby ste zaistili spoľahlivosť kvality produktu a popredajný servis.

7. Nákladová efektívnosť:Za predpokladu splnenia technických požiadaviek zvážte nákladovú efektívnosť a vyberte si produkty s vyššou nákladovou výkonnosťou.

Spoločnosť VET Energy je dodávateľom vysoko čistých grafitových susceptorov. Ponúkame širokú škálu kategórií a možno ich použiť v zariadeniach MOCVD rôznych značiek, modelov a špecifikácií.Grafitový susceptor s povlakom SiCVýrobky vyrobené spoločnosťou VET Energy nemajú žiadne kontaktné body s povlakom ani slabé články. Z hľadiska životnosti dokážu splniť požiadavky zákazníkov s rôznymi potrebami (vrátane použitia atmosfér obsahujúcich chlór) a zákazníci sú vítaní na konzultáciu a dopyt.