O le vaega epitaxial o se ata manifinifi fa'apitoa e tasi le tioata e tupu a'e i luga o se substrate wafer e ala i se faiga epitaxial; o le substrate wafer ma le epitaxial film e ta'ua fa'atasi o se epitaxial wafer. I totonu o nei mea, o le fa'atupula'ia o se vaega epitaxial silicon carbide i luga o se substrate silicon carbide conductive e maua ai se epitaxial wafer silicon carbide homogeneous, lea e mafai ona toe gaosia i masini eletise e pei o Schottky diodes, MOSFETs, ma IGBTs. O le ituaiga substrate e sili ona fa'aaogaina lautele o le 4H-SiC substrate.
Talu ai e toetoe lava o masini uma e gaosia i luga o vaega epitaxial, o le lelei o le vaega epitaxial e iai sona aafiaga tele i le faatinoga o le masini. Peitai, o le lelei o le vaega epitaxial e aafia i le faagasologaina o le tioata ma le substrate, ma tuu ai i se tulaga taua i le alamanuia ma faia ai se sao taua i lona atinaeina.
O auala autū mo le sauniaina o vaega epitaxial o le silicon carbide e aofia ai: vapor deposition; liquid phase epitaxy (LPE); molecular beam epitaxy (MBE); ma le chemical vapor deposition (CVD). I totonu o nei mea, o le chemical vapor deposition (CVD) o le auala sili ona faʻaaogaina mo le 4H-SiC homogeneous epitaxy. O le 4H-SiC CVD epitaxy e masani ona faʻaaogaina masini CVD, lea e faʻamautinoa ai le faʻaauauina o le fausaga o le tioata 4H-SiC i lalo o le vevela maualuga o le tuputupu aʻe.
I masini CVD, e le mafai ona tu'u sa'o le substrate i luga o se u'amea pe na'o le tu'uina i luga o se fa'avae mo le epitaxial deposition, aua e aofia ai mea eseese e a'afia ai e pei o le itu e tafe ai le kesi (fa'alava, fa'atulagaina), vevela, mamafa, fa'amautu, ma le fa'aleagaina mai vaega e lafoa'i. O le mea lea, e mana'omia se fa'avae lagolago; e tu'u le substrate i luga o se fata, ona faia lea o le epitaxial deposition i luga o le substrate e fa'aaoga ai le tekinolosi CVD. O lenei fa'avae lagolago o se fa'avae graphite ua ufiufi i le SiC.
I le avea ai ma se vaega autū, o le graphite substrate e iai le malosi fa'apitoa maualuga ma le modulus fa'apitoa, fa'apea fo'i ma le tete'e lelei i le vevela ma le 'ele. Peita'i, i le taimi o le gaosiga, e mafai ona 'ele ma solo le pauta ona o kasa 'ele ma mea e totoe o le organometallic compounds, ma fa'aitiitia ai le umi o le tautua o le substrate. I le taimi lava e tasi, e mafai e le pauta graphite ona fa'aleagaina ai chips. I le gaosiga o le silicon carbide epitaxial wafers, ua faigata tele ona fa'ataunu'uina mana'oga fa'apitoa mo meafaitino graphite, ma fa'atapula'aina ai lo latou atina'eina ma le fa'aaogaina. O le mea lea,tekinolosi ufiufiua alia'e mai o se fofo.
Fa'amanuiaga o SiC Coatings i le Alamanuia Semiconductor
E tatau i meatotino faaletino ma vailaʻau o vali ona ausia tulaga manaʻomia mo le teteʻe atu i le vevela maualuga ma le ele, auā e aʻafia tonu ai le fua o le oloa ma le umi e ola ai. O le mea SiC e maualuga lona malosi, maualuga lona maʻaʻa, maualalo le coefficient o le faʻalauteleina o le vevela, ma sili ona lelei le faʻavevela, ma avea ai ma mea taua tele mo le fausiaina ma le semiconductor i le vevela maualuga. A faʻaaogaina i mea e fai i le graphite, o ona lelei e aofia ai:
1) E tete'e atu le SiC i le 'ele ma e mafai ona ufitia atoatoa le graphite substrate. O lona mafiafia tele e puipuia ai le fa'aleagaina mai kasa 'ele.
2) E maualuga le fa'avevela o le SiC ma e malosi le pipii fa'atasi ma le graphite substrate, ma e mautinoa ai o lo'o tumau pea le ufiufi e tusa lava pe a uma ona faia pea taamilosaga o le vevela maualuga ma le maualalo.
3) E lelei tele le mautu o vailaʻau a le SiC, e puipuia ai le faʻaletonu o le ufiufi i le vevela maualuga ma le ea e 'ele'elea.
E le gata i lea, o ogaumu epitaxial e faia i meafaitino eseese e manaʻomia ai fata graphite ma faʻamatalaga faʻapitoa o le faʻatinoga. E tatau ona fetaui le coefficient faʻalauteleina o le vevela o le mea graphite ma le vevela o le tuputupu aʻe o le ogaumu epitaxial. Mo se faʻataʻitaʻiga, talu ai e maualuga le vevela o le tuputupu aʻe mo le silicon carbide epitaxy, e manaʻomia fata e maualuga le tikeri o le fetaui o le coefficient faʻalauteleina o le vevela. E matua itiiti lava se eseesega o le coefficient faʻalauteleina o le vevela o le SiC mai le graphite, ma avea ai ma mea e sili ona lelei mo le ufiufiina o le fogāeleele o substrates graphite.
E tele foliga o le SiC i le tioata, ma o le ituaiga e sili ona taatele i le taimi nei o le 3C, 4H, ma le 6H, e tofu ma le faʻaaogaina eseese. Mo se faʻataʻitaʻiga, e faʻaaogaina le 4H-SiC e gaosia ai masini malolosi; o le 6H-SiC e sili ona mautu ma e faʻaaogaina e gaosia ai masini optoelectronic; ma o le 3C-SiC, ona o lona fausaga tutusa ma le GaN, e faʻaaogaina e gaosia ai vaega epitaxial o le GaN mo le gaosia o masini RF SiC-GaN. E masani foʻi ona taʻua le 3C-SiC o le β-SiC. O se faʻaaogaina autū o le β-SiC o se mea e fai ai ni ata manifinifi ma ni mea e ufiufi ai; o le mea lea, o le β-SiC o le mea autū lea e faʻaaogaina mo ufiufi.
I le avea ai ma mea e masani ona fa'aaogaina i le gaosiga o semiconductor, o vali SiC e fa'aaogaina tele i faiga e pei o le sauniuniga o le substrate, epitaxy, oxidation ma le diffusion, etching, ma le ion implantation. O meatotino fa'aletino ma fa'akemikolo o le vali e tatau ona ausia mana'oga fa'apitoa mo le tete'e atu i le vevela maualuga ma le tete'e atu i le 'ele, aua o nei mea e a'afia ai le fua o le oloa ma le umi e ola ai. O le mea lea, o le sauniuniga o vali SiC e taua tele.
Faiga mo le Sauniaina o Ufiufi Silicon Carbide
I le taimi nei, o metotia autū mo le sauniaina o ufiufi SiC e aofia ai le metotia sol-gel, le metotia embedding, brush coating, plasma spraying, chemical vapor reaction (CVR), ma le chemical vapor deposition (CVD).
Metotia o le Fa'apipi'iina
O lenei metotia o se ituaiga o le sintering i le vevela maualuga. E faʻaaogaina muamua se paluga o le pauta silicon (Si) ma le pauta carbon (C) e fai ma pauta e faʻapipiʻi ai. E tuʻu se substrate graphite i totonu o le pauta e faʻapipiʻi ai ma faʻapipiʻi i le vevela maualuga i totonu o se siosiomaga kesi e le gaoioi, ma iu ai ina fausia se ufiufi SiC i luga o le fogaeleele o le substrate graphite. O lenei metotia e iai se faiga faigofie ma le pipii lelei i le va o le ufiufi ma le substrate; peitaʻi, o le ufiufi e le tutusa lelei i le itu o le mafiafia ma e faigofie ona atiaʻe ni pu se tele, ma iʻu ai i le le teteʻe atu i le oxidation.
Metotia o le Ufiufiina o le Pulu
O le metotia o le valiina o le pulumu e aofia ai le fa'aaogaina o mea mata vai i luga o le fogāeleele o le graphite substrate, ona sosoo ai lea ma le fa'amamago o le mea i se vevela fa'apitoa e fai ai le vali. O lenei metotia e faigofie ma taugofie; peita'i, o le vali e mafua mai ai e vaivai le pipii i le substrate, e le tutusa lelei, ma e manifinifi ma e itiiti le tete'e atu i le oxidation, e mana'omia ai ni isi metotia fa'aopoopo.
Metotia o le Suāsusuina o le Plasma
O le metotia o le fa'asusuina o le plasma e aofia ai le fa'aaogaina o se fana plasma e fa'asusu ai mea mata ua liusuavai pe ua liusuavai teisi i luga o le fogāeleele o le graphite substrate, lea e fa'ama'a'a ai ma pipii e fausia ai se ufiufi. O lenei metotia e faigofie ona fa'aoga ma e mafai ona maua ai ni ufiufi silicon carbide mafiafia; peita'i, o ufiufi e mafua mai ai e masani ona manifinifi tele, e mafua ai ona le lelei le tete'e atu i le oxidation. O le mea lea, e masani ona fa'aaogaina i le sauniaina o 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 e aofia ai le sauniaina o se vailaʻau sol manino ma tutusa e ufiufi ai le fogāeleele o le substrate. A uma ona mago ma avea ma gel, ona faʻamago lea o le mea e fai ai le ufiufi. E faigofie ona faʻaoga lenei metotia ma e taugofie; peitaʻi, o ufiufi e mafua mai ai e iai ni faʻaletonu e pei o le teteʻe maualalo i le vevela ma le faigofie ona māvaevae, ma faʻatapulaʻaina ai lo latou faʻaaogaina lautele.
Metotia o le Tali atu i le Ausa Fa'akemikolo (CVR)
E fa'aaogā muamua e le CVR le pauta Si ma le SiO₂ e fa'atupu ai le ausa SiO₂ i le vevela maualuga, ma fa'aoso ai se fa'asologa o tali fa'akemikolo i luga o le fogāeleele o le Si e fausia ai se ufiufi SiC. O le ufiufi SiC e gaosia e lenei metotia e pipii mau i le substrate; peita'i, e maualuga le vevela o le tali atu, ma e maualuga fo'i le tau.
Fa'aputuga o le Ausa Fa'akemikolo (CVD)
O le CVD o le tekinolosi autū lea mo le sauniaina o vali SiC i luga o luga o le substrate. O le faiga autū e aofia ai se faasologa o tali fa'aletino ma kemikolo i le va o kasa e tali atu ai ma le luga o le substrate, ma iu ai ina fa'aputuina se vali SiC. O vali SiC e gaosia e le tekinolosi CVD e pipii mau i le luga o le substrate ma e mafai ona fa'aleleia atili ai le tete'e atu o le substrate i le oxidation ma le tete'e atu i le ablation; peita'i, o lenei metotia e mana'omia ai se taimi umi e fa'aputuina ai, ma o kasa tali atu e iai ni vaega oona.
Aga masani i Ufiufi SiC
E fa'aaogāina tele vali SiC o ni mea e fa'aaogā i le gaosiga o semiconductor, fa'atasi ai ma fua fa'atatau autū o le fa'atinoga e aofia ai le tutusa o vali, le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le vevela, ma le fa'atinoina o le vevela. E ui o lo'o i ai le mana'oga tele i totonu o le atunu'u mo vali SiC i Saina, ae o lo'o le'i atoatoa le tekinolosi. I atunu'u i fafo, e na'o le tasi le kamupani Amerika o lo'o fa'agaoioia i lenei matata, ma e taugata tele ana oloa.
Va'a tioatao mea e fa'aaogaina i le gaosiga epitaxial e mafai ona suitulaga i le graphite ua ufiufi i le SiC, e ui lava e la'ititi le maketi. O le isi o le graphite ua ufiufi i le TaC, lea e sili atu le tete'e atu i le 'ele o vaila'au nai lo le graphite e leai se mea po'o le graphite ua ufiufi i le SiC, ae e matua taugata tele ma o lo'o i ai pea i le amataga o le atina'eina. I le taimi nei, o kamupani i totonu o le atunu'u e pei oLiufang semiconductor, Semicera, maVetek Semiconductoro loʻo galulue faʻatasi i suʻesuʻega ma atinaʻe (R&D) i lenei matāʻupu.
Taimi na lafoina ai: Me-20-2026