Vaega o le semiconductor – fa'avae karapite ua ufiufi i le SiC

E masani ona faʻaaogaina faʻavae karapite ua ufiufi i le SiC e lagolago ma faʻavevela ai mea e tasi le tioata i totonu o masini e faʻaputu ai le ausa kemikolo uʻamea-organic (MOCVD). O le mautu o le vevela, le tutusa o le vevela ma isi faʻataʻitaʻiga o le faʻatinoga o le faʻavae karapite ua ufiufi i le SiC e taua tele i le lelei o le tuputupu aʻe o mea epitaxial, o lea la o le vaega autu lea o masini MOCVD.

I le faagasologa o le gaosiga o le wafer, o vaega epitaxial e fausia atili i luga o nisi o mea e fai ai le wafer e faafaigofie ai le gaosiga o masini. O masini masani e faasalalau atu ai le malamalama LED e manaomia ona saunia vaega epitaxial o GaAs i luga o mea e fai ai le silicon; O le vaega epitaxial SiC e totoina i luga o le mea e fai ai le conductive SiC mo le fausiaina o masini e pei o le SBD, MOSFET, ma isi, mo le voltage maualuga, tafe maualuga ma isi talosaga eletise; O le vaega epitaxial GaN e fausia i luga o le mea e fai ai le semi-insulated SiC e fausia atili ai le HEMT ma isi masini mo talosaga RF e pei o fesootaiga. O lenei faagasologa e le mafai ona vavaeese mai masini CVD.

I masini CVD, e le mafai ona tu'u sa'o le substrate i luga o le u'amea pe na'o le tu'uina i luga o se fa'avae mo le epitaxial deposition, aua e aofia ai le tafe o le kesi (fa'alava, fa'atulagaina), vevela, mamafa, fa'amautu, fa'amamago o mea leaga ma isi vaega o mea e a'afia ai. O le mea lea, e mana'omia se fa'avae, ona tu'u lea o le substrate i luga o le tisiketi, ona fa'atinoina lea o le epitaxial deposition i luga o le substrate e fa'aaoga ai le tekinolosi CVD, ma o lenei fa'avae o le SiC coated graphite base (e ta'ua fo'i o le tray).

E masani ona faʻaaogaina faʻavae karapite ua ufiufi i le SiC e lagolago ma faʻavevela ai mea e tasi le tioata i totonu o masini e faʻaputu ai le ausa kemikolo uʻamea-organic (MOCVD). O le mautu o le vevela, le tutusa o le vevela ma isi faʻataʻitaʻiga o le faʻatinoga o le faʻavae karapite ua ufiufi i le SiC e taua tele i le lelei o le tuputupu aʻe o mea epitaxial, o lea la o le vaega autu lea o masini MOCVD.

O le Metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) o le tekinolosi autū lea mo le tuputupu aʻe epitaxial o ata tifaga GaN i le lanumoana LED. E iai ona lelei o le faigofie ona faʻagaoioia, saoasaoa o le tuputupu aʻe e mafai ona pulea ma le maualuga o le mama o ata tifaga GaN. I le avea ai o se vaega taua i le potu tali atu o masini MOCVD, o le faʻavae uʻamea e faʻaaogaina mo le tuputupu aʻe epitaxial o le ata tifaga GaN e manaʻomia ona iai ni lelei o le teteʻe maualuga i le vevela, tutusa le faʻavevela, mautu lelei o vailaʻau, teteʻe malosi i le teʻi vevela, ma isi mea faapena. E mafai e le mea graphite ona ausia tulaga o loʻo i luga.

I le avea ai ma se tasi o vaega autū o meafaigaluega MOCVD, o le fa'avae graphite o le tino e feavea'i ma fa'avevela ai le substrate, lea e fuafua tonu ai le tutusa ma le mama o le mea tifaga, o lea e a'afia ai e lona lelei le sauniuniga o le pepa epitaxial, ma i le taimi lava e tasi, fa'atasi ai ma le fa'ateleina o le aofa'i o fa'aoga ma le suiga o tulaga faigaluega, e faigofie tele ona ofuina, e aofia ai mea fa'aalu.

E ui o le karapite e sili ona lelei le faʻavevela ma le mautu, ae e iai sona tulaga lelei e fai ma vaega autu o masini MOCVD, ae i le faagasologa o le gaosiga, o le karapite o le a faʻaleagaina le pauta ona o toega o kasa faʻaleagaina ma mea faʻaola uʻamea, ma o le a matua faʻaitiitia ai le umi e faʻaaogaina ai le faʻavae karapite. I le taimi lava e tasi, o le pauta karapite o le a mafua ai le faʻaleagaina o le chip.

O le tulaʻi mai o tekinolosi ufiufi e mafai ona maua ai le faʻamautuina o le pauta i luga, faʻaleleia atili le faʻavevela, ma faʻatusatusa le tufatufaina atu o le vevela, lea ua avea ma tekinolosi autu e foia ai lenei faʻafitauli. O le faʻavae graphite i le siosiomaga faʻaaogaina o meafaigaluega MOCVD, e tatau i le ufiufiina o le faʻavae graphite ona ausia uiga nei:

(1) E mafai ona afifi atoa le faavae o le karapite, ma e lelei le mafiafia, a leai e faigofie ona pala le faavae o le karapite i le kasa pala.

(2) E maualuga le malosi o le tu'ufa'atasiga ma le fa'avae o le karapite e fa'amautinoa ai e le faigofie ona pa'u'ū ese le ufiufi pe a uma ni nai ta'amilosaga o le vevela maualuga ma le vevela maualalo.

(3) E lelei lona tumau fa'akemikolo e 'alofia ai le fa'aletonu o le ufiufi i le vevela maualuga ma le siosiomaga 'ele'ele.

O le SiC e iai ona lelei o le tete'e atu i le 'ele, maualuga le fa'avevela, tete'e atu i le te'i vevela ma le mautu maualuga o vaila'au, ma e mafai ona galue lelei i le ea epitaxial GaN. E le gata i lea, e matua'i ese lava le coefficient o le fa'alauteleina o le vevela o le SiC mai le graphite, o lea la o le SiC o le mea e sili ona lelei mo le ufiufiina o le pito i luga o le fa'avae graphite.

I le taimi nei, o le SiC masani e tele lava i le ituaiga 3C, 4H ma le 6H, ma e eseese foʻi le faʻaaogaina o le SiC o ituaiga eseese o tioata. Mo se faʻataʻitaʻiga, e mafai e le 4H-SiC ona gaosia ni masini malolosi; o le 6H-SiC e sili ona mautu ma e mafai ona gaosia ni masini photoelectric; Ona o lona fausaga tutusa ma le GaN, e mafai ona faʻaaogaina le 3C-SiC e gaosia ai le vaega epitaxial o le GaN ma gaosia ai masini RF SiC-GaN. E masani foʻi ona taʻua le 3C-SiC o le β-SiC, ma o se faʻaaogaina taua o le β-SiC o se ata tifaga ma se mea e ufiufi ai, o lea la o le β-SiC o le mea autu lea mo le ufiufi.

Metotia mo le sauniaina o le ufiufi silicon carbide

I le taimi nei, o auala e saunia ai le ufiufi SiC e aofia ai le metotia gel-sol, metotia embedding, metotia ufi pulumu, metotia fa'asusu plasma, metotia tali atu o le kesi vaila'au (CVR) ma le metotia fa'aputuina o le ausa vaila'au (CVD).

Metotia o le fa'apipi'iina:

O le metotia o se ituaiga sintering vaega mautu i le vevela maualuga, lea e faʻaaogaina tele ai le paluga o le pauta Si ma le pauta C o le pauta faʻapipiʻi, tuʻu le matrix graphite i totonu o le pauta faʻapipiʻi, ona faʻatinoina lea o le sintering vevela maualuga i le kesi inert, ma mulimuli ane maua ai le ufiufi SiC i luga o le fogāeleele o le matrix graphite. E faigofie le faiga ma e lelei le tuʻufaʻatasia o le ufiufi ma le substrate, ae e le lelei le tutusa o le ufiufi i le itu o le mafiafia, lea e faigofie ai ona maua ni pu ma oʻo atu ai i le teteʻe leaga i le oxidation.

Metotia vali pulumu:

O le metotia o le ufiufi pulumu e fa'aaogā ai le pulumu e fa'aaogā ai le pulumu e vali ai mea mata vai i luga o le fogāeleele o le graphite matrix, ona fa'amamā lea o mea mata i se vevela patino e saunia ai le ufiufi. E faigofie le faiga ma e taugofie, ae o le ufiufi e saunia e le metotia o le ufiufi pulumu e vaivai pe a fa'apipi'i fa'atasi ma le mea e fai ai, e le tutusa lelei le ufiufi, e manifinifi le ufiufi ma e maualalo le tete'e atu i le oxidation, ma e mana'omia isi metotia e fesoasoani ai.

Metotia o le fa'asusuina o le plasma:

O le metotia o le fa'asusuina o le plasma e fa'aaogā ai se fana plasma e fa'asusu ai mea mata ua liusuavai pe ua liusuavai teisi i luga o le fogāeleele o le graphite, ona fa'ama'a'a lea ma pipii e fai ai se ufiufi. E faigofie ona fa'aoga le metotia ma e mafai ona saunia se ufiufi silicon carbide mafiafia, ae o le ufiufi silicon carbide e saunia e le metotia e masani ona vaivai tele ma e o'o atu ai i le tete'e vaivai i le oxidation, o lea e masani ona fa'aaogaina mo le sauniaina o le ufiufi SiC composite e fa'aleleia atili ai le lelei o le ufiufi.

Metotia o le gel-sol:

O le metotia o le gel-sol o le saunia lea o se vailaʻau sol e tutusa ma manino e ufiufi ai le fogāeleele o le matrix, faʻamago i se gel ona faʻamago lea e maua ai se ufiufi. E faigofie ona faʻaoga lenei metotia ma taugofie, ae o le ufiufi ua gaosia e iai ni ona vaivaiga e pei o le teteʻe maualalo i le teʻi vevela ma le faigofie ona māvaevae, o lea e le mafai ai ona faʻaaogaina lautele.

Tali atu o le Kasa Fa'akemikolo (CVR):

E tele lava ina gaosia e le CVR le ufiufi SiC e ala i le faʻaaogaina o le pauta Si ma le SiO2 e gaosia ai le ausa SiO i le vevela maualuga, ma e tutupu ai se faasologa o tali faʻakemikolo i luga o le fogaeleele o le mea C. O le ufiufi SiC ua saunia e ala i lenei metotia e pipii vavalalata i le mea, ae e maualuga atu le vevela o le tali ma e maualuga atu foi le tau.

Fa'aputuga o le Ausa Fa'akemikolo (CVD):

I le taimi nei, o le CVD o le tekinolosi autū lea mo le sauniaina o le ufiufi SiC i luga o le fogāeleele o le substrate. O le faiga autū o se faasologa o tali faaletino ma vailaau o mea e tali atu i le kesi i luga o le fogāeleele o le substrate, ma mulimuli ane, o le ufiufi SiC e saunia e ala i le fa'aputuina i luga o le fogāeleele o le substrate. O le ufiufi SiC e saunia e ala i le tekinolosi CVD e pipii vavalalata i le fogāeleele o le substrate, lea e mafai ona fa'aleleia atili ai le tete'e atu i le oxidation ma le tete'e atu i le ablative o le mea o le substrate, ae o le taimi e fa'aputuina ai o lenei metotia e umi atu, ma o le kesi tali atu e iai se kesi oona.

O le tulaga o le maketi o le fa'avae karapite ua valiina i le SiC

Ina ua amata vave le gaosiga o oloa gaosi mai fafo, sa manino lava lo latou tulaga maualuga ma sa maualuga foʻi lo latou sea i le maketi. I le lalolagi atoa, o kamupani autū e tuʻuina atu oloa o le SiC coated graphite base o le Dutch Xycard, Siamani SGL Carbon (SGL), Iapani Toyo Carbon, le Iunaite Setete MEMC ma isi kamupani, ia e masani ona umia le maketi faavaomalo. E ui lava ina ua faʻaaogaina e Saina le tekinolosi autū o le tuputupu aʻe tutusa o le SiC coating i luga o le graphite matrix, ae o loʻo faʻalagolago pea le graphite matrix maualuga i le Siamani SGL, Iapani Toyo Carbon ma isi pisinisi, o le graphite matrix e tuʻuina atu e pisinisi i totonu o le atunuʻu e aʻafia ai le umi o le tautua ona o le thermal conductivity, elastic modulus, rigid modulus, lattice defects ma isi faʻafitauli lelei. E le mafai e masini MOCVD ona ausia manaʻoga o le faʻaaogaina o le SiC coated graphite base.

O loʻo vave ona atinaʻe le alamanuia semiconductor a Saina, faʻatasi ai ma le faʻateleina malie o le fua faʻatatau o le faʻaogaina o meafaigaluega epitaxial MOCVD, ma le faʻalauteleina o isi faʻaoga o gaioiga, o le maketi o oloa faʻavae karapite ua ufiufiina i le SiC i le lumanaʻi e faʻamoemoeina o le a vave ona tuputupu aʻe. E tusa ai ma fuafuaga muamua a le alamanuia, o le maketi faʻavae karapite i totonu o le atunuʻu o le a sili atu i le 500 miliona yuan i nai tausaga o lumanaʻi.

O le fa'avae karapiti ua ufiufi i le SiC o le vaega autū lea o meafaigaluega fa'apisinisi semiconductor tu'ufa'atasi, o le fa'atautaia o tekinolosi autū o lona gaosiga ma le gaosiga, ma le iloaina o le fa'avasegaina o le filifili atoa o mea mata-fa'agasologa-meafaigaluega o se mea taua tele mo le fa'amautinoaina o le atina'eina o le alamanuia semiconductor a Saina. O lo'o fa'atupula'ia le matata o le fa'avae karapiti ua ufiufi i le SiC i totonu o le atunu'u, ma o le a vave ona o'o atu le lelei o oloa i le tulaga maualuga fa'avaomalo.