Saldhigyada garaafka ee dahaarka leh ee SiC waxaa badanaa loo isticmaalaa in lagu taageero laguna kululeeyo walxaha keli ah ee kiristaalka ah ee ku jira qalabka dhigista uumiga kiimikada birta-dabiiciga ah (MOCVD). Xasilloonida kulaylka, isku-midnimada kulaylka iyo xuduudaha kale ee waxqabadka ee saldhigga garaafka ee dahaarka leh ee SiC ayaa door muhiim ah ka ciyaara tayada koritaanka walxaha epitaxial, sidaa darteed waa qaybta ugu muhiimsan ee qalabka MOCVD.
Inta lagu guda jiro soo saarista wafer-ka, lakabyada epitaxial-ka ayaa si dheeraad ah loogu dhisay qaar ka mid ah substrates-ka wafer-ka si loo fududeeyo soo saarista aaladaha. Qalabka caadiga ah ee iftiimiya iftiinka LED-ka waxay u baahan yihiin inay diyaariyaan lakabyada epitaxial-ka ee GaAs ee substrates-ka silicon; Lakabka epitaxial-ka SiC waxaa lagu beeraa substrate-ka SiC ee gudbiya si loo dhiso aaladaha sida SBD, MOSFET, iwm., ee loogu talagalay danab sare, koronto sare iyo codsiyada kale ee korontada; Lakabka epitaxial-ka GaN waxaa lagu dhisay substrate-ka SiC ee nus-daboolan si loo sii dhiso HEMT iyo aaladaha kale ee loogu talagalay codsiyada RF sida isgaarsiinta. Habkani waa mid aan la kala saari karin qalabka CVD.
Qalabka CVD, substrate-ka si toos ah looguma dhejin karo birta ama si fudud looguma dhejin karo saldhig loogu talagalay dhigista epitaxial, sababtoo ah waxay ku lug leedahay socodka gaaska (horizontal, vertical), heerkulka, cadaadiska, hagaajinta, daadinta wasakhowga iyo dhinacyo kale oo ka mid ah arrimaha saameynta. Sidaa darteed, saldhig ayaa loo baahan yahay, ka dibna substrate-ka ayaa la dhigayaa saxanka, ka dibna dhigista epitaxial-ka ayaa lagu sameeyaa substrate-ka iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada CVD, saldhigganina waa saldhigga graphite-ka ee SiC dahaaran (sidoo kale loo yaqaan saxaaradda).
Saldhigyada garaafka ee dahaarka leh ee SiC waxaa badanaa loo isticmaalaa in lagu taageero laguna kululeeyo walxaha keli ah ee kiristaalka ah ee ku jira qalabka dhigista uumiga kiimikada birta-dabiiciga ah (MOCVD). Xasilloonida kulaylka, isku-midnimada kulaylka iyo xuduudaha kale ee waxqabadka ee saldhigga garaafka ee dahaarka leh ee SiC ayaa door muhiim ah ka ciyaara tayada koritaanka walxaha epitaxial, sidaa darteed waa qaybta ugu muhiimsan ee qalabka MOCVD.
Kaydinta uumiga kiimikada ee birta-dabiiciga ah (MOCVD) waa tignoolajiyada ugu weyn ee koritaanka epitaxial ee filimada GaN ee LED-ka buluugga ah. Waxay leedahay faa'iidooyinka hawlgalka fudud, heerka koritaanka la xakamayn karo iyo daahirnimada sare ee filimada GaN. Iyada oo ah qayb muhiim ah oo ka mid ah qolka falcelinta ee qalabka MOCVD, saldhigga sitaha ee loo isticmaalo koritaanka epitaxial ee filimka GaN wuxuu u baahan yahay inuu yeesho faa'iidooyinka iska caabbinta heerkulka sare, habaynta kulaylka oo isku mid ah, xasillooni kiimiko oo wanaagsan, iska caabbinta shoogga kulaylka oo xooggan, iwm. Maaddada garaafka ayaa buuxin karta shuruudaha kor ku xusan.
Maaddaama ay ka mid tahay qaybaha ugu muhiimsan ee qalabka MOCVD, saldhigga garaafitku waa side iyo jirka kululaynta ee substrate-ka, kaas oo si toos ah u go'aamiya midnimada iyo daahirnimada walxaha filimka, sidaa darteed tayadiisu waxay si toos ah u saamaysaa diyaarinta xaashida epitaxial, isla markaana, iyadoo la kordhinayo tirada isticmaalka iyo isbeddelka xaaladaha shaqada, aad bay u fududahay in la xidho, oo ka tirsan waxyaabaha la isticmaalo.
In kasta oo garaafitku leeyahay dabacsanaan iyo xasillooni heer sare ah oo kulka ah, haddana wuxuu leeyahay faa'iido wanaagsan oo ah qayb saldhig u ah qalabka MOCVD, laakiin habka wax soo saarka, garaafitku wuxuu mirqin doonaa budada sababtoo ah haraaga gaasaska daxalka leh iyo walxaha birta ah, cimriga adeegga ee saldhigga garaafitkuna aad buu u yaraan doonaa. Isla mar ahaantaana, budada garaafitka ee soo dhacaysa waxay sababi doontaa wasakhowga jajabka.
Soo ifbixidda tiknoolajiyada dahaarka waxay bixin kartaa hagaajinta budada dusha sare, kor u qaadida kulaylka, iyo simida qaybinta kulaylka, taas oo noqotay tignoolajiyada ugu weyn ee lagu xalliyo dhibaatadan. Saldhigga garaafka ee qalabka MOCVD wuxuu isticmaalaa jawi, dahaarka dusha sare ee garaafka waa inuu buuxiyaa sifooyinka soo socda:
(1) Saldhigga garaafitka si buuxda ayaa loo duubi karaa, cufnaantuna way fiican tahay, haddii kale saldhigga garaafitka si fudud ayaa loogu mirqi karaa gaaska daxalka leh.
(2) Xoogga isku-dhafka ah ee saldhigga garaafka ayaa sarreeya si loo hubiyo in dahaarka uusan si fudud u dhicin ka dib dhowr wareeg oo heerkul sare iyo heerkul hooseeya.
(3) Waxay leedahay xasillooni kiimiko oo wanaagsan si looga fogaado cillad dahaarka heerkulka sare iyo jawiga daxalka.
SiC waxay leedahay faa'iidooyinka iska caabbinta daxalka, hufnaanta kulaylka sare, iska caabbinta shoogga kulaylka iyo xasilloonida kiimikada sare, waxayna si fiican uga shaqayn kartaa jawiga epitaxial ee GaN. Intaa waxaa dheer, isku-darka ballaarinta kulaylka ee SiC aad ayuu uga duwan yahay kan graphite, sidaa darteed SiC waa agabka la doorbido ee dahaarka dusha sare ee saldhigga graphite.
Waqtigan xaadirka ah, SiC-ga caadiga ah inta badan waa nooca 3C, 4H iyo 6H, isticmaalka SiC ee noocyada kala duwan ee kiristaalkana waa kala duwan yihiin. Tusaale ahaan, 4H-SiC wuxuu soo saari karaa aaladaha awoodda sare leh; 6H-SiC waa kan ugu xasilloon wuxuuna soo saari karaa aaladaha sawir-qaadista; Sababtoo ah qaab-dhismeedkiisa la mid ah GaN, 3C-SiC waxaa loo isticmaali karaa in lagu soo saaro lakabka epitaxial ee GaN iyo in lagu soo saaro aaladaha SiC-GaN RF. 3C-SiC sidoo kale waxaa loo yaqaan β-SiC, isticmaalka muhiimka ah ee β-SiC waa sida agabka filimka iyo dahaarka, sidaa darteed β-SiC hadda waa agabka ugu muhiimsan ee dahaarka.
Habka loo diyaariyo dahaarka carbide-ka ee silicon
Waqtigan xaadirka ah, hababka diyaarinta ee dahaarka SiC waxaa inta badan ka mid ah habka gel-sol, habka gelinta, habka dahaarka burushka, habka buufinta plasma, habka falgalka gaaska kiimikada (CVR) iyo habka dhigista uumiga kiimikada (CVD).
Habka Ku-darka:
Habku waa nooc ka mid ah sintering heer sare ah oo adag oo wejiga ah, kaas oo inta badan u isticmaala isku darka budada Si iyo budada C sida budada ku-xidhka, matrix-ka garaafiga waxaa la dhigaa budada ku-xidhka, sintering-ka heerkulka sarena waxaa lagu sameeyaa gaaska aan firfircoonayn, ugu dambayntiina dahaarka SiC waxaa laga helaa dusha sare ee matrix-ka garaafiga. Hawshu waa mid fudud isku-darka dahaarka iyo substrate-kana waa mid wanaagsan, laakiin isku-dhafka dahaarka ee jihada dhumucda ayaa liita, taas oo si fudud loo soo saari karo godad badan waxayna horseedi kartaa iska caabin oksaydh oo liidata.
Habka dahaadhka burushka:
Habka dahaadhka burushka ayaa inta badan ah in lagu cadayo walaxda cayriin ee dareeraha ah ee dusha sare ee matrix-ka graphite, ka dibna lagu daaweeyo walaxda cayriin heerkul gaar ah si loogu diyaariyo dahaadhka. Hawshu waa mid fudud kharashkuna waa yar yahay, laakiin dahaadhka lagu diyaariyey habka dahaadhka burushka waa mid daciif ah marka la isku daro substrate-ka, isku-dhafka dahaadhka waa mid liita, dahaadhku waa khafiif yahay iska caabbinta oksaydhkana waa yar tahay, waxaana loo baahan yahay habab kale oo lagu caawiyo.
Habka buufinta Plasma:
Habka buufinta balaasmaha ayaa inta badan lagu buufiyaa walxaha ceeriin ee dhalaalay ama kuwa badh-dhalaalaya dusha sare ee matrix-ka garaafka iyadoo la adeegsanayo qori balaasmaha ah, ka dibna la adkeeyo oo la isku xidho si loo sameeyo dahaar. Habku waa mid fudud in la shaqeeyo wuxuuna diyaarin karaa dahaar silikoon ah oo cufan, laakiin dahaarka silikoon ee carbide-ka ah ee habkan loo diyaariyey badanaa aad ayuu u daciif yahay wuxuuna horseedaa iska caabin oksaydh oo daciif ah, sidaa darteed guud ahaan waxaa loo isticmaalaa diyaarinta dahaarka isku-dhafka ah ee SiC si loo hagaajiyo tayada dahaarka.
Habka Jel-sol:
Habka jel-sol waa inta badan diyaarinta xal siman oo hufan oo daboolaya dusha sare ee matrix-ka, isagoo qallajinaya jel ka dibna sintering ah si loo helo dahaar. Habkani waa mid fudud in la shaqeeyo kharashkiisuna yar yahay, laakiin dahaarka la soo saaray wuxuu leeyahay cillado sida iska caabbinta shoogga kulaylka oo hooseeya iyo dildilaaca fudud, sidaa darteed si ballaaran looma isticmaali karo.
Falgalka Gaaska Kiimikada (CVR):
CVR waxay inta badan soo saartaa dahaarka SiC iyadoo la adeegsanayo budada Si iyo SiO2 si loo soo saaro uumi SiO heerkulka sare, taxane falgallo kiimiko ahna waxay ka dhacaan dusha sare ee substrate-ka walxaha C. Dahaarka SiC ee habkan lagu diyaariyey wuxuu si dhow ugu xiran yahay substrate-ka, laakiin heerkulka falcelinta ayaa sarreeya kharashkuna waa sarreeyaa.
Kaydinta Uumiga Kiimikada (CVD):
Waqtigan xaadirka ah, CVD waa tiknoolajiyada ugu weyn ee lagu diyaariyo dahaarka SiC ee dusha sare ee substrate-ka. Habka ugu muhiimsan waa taxane falcelin jireed iyo kiimiko ah oo ah walxaha falgalka gaaska ee dusha sare ee substrate-ka, ugu dambayntiina dahaarka SiC waxaa lagu diyaariyaa kaydinta dusha sare ee substrate-ka. Dahaarka SiC ee ay diyaarisay tiknoolajiyada CVD wuxuu si dhow ugu xiran yahay dusha sare ee substrate-ka, kaas oo si wax ku ool ah u hagaajin kara iska caabbinta oksaydhka iyo iska caabbinta ablative ee walxaha substrate-ka, laakiin waqtiga dhigista habkan ayaa dheer, gaaska falgalkana wuxuu leeyahay gaas sun ah oo gaar ah.
Xaaladda suuqa ee saldhigga garaafiga ee SiC dahaarka leh
Markii soosaarayaasha ajnabiga ahi ay hore u bilaabeen, waxay lahaayeen hoggaan cad iyo saami suuq oo sarreeya. Caalami ahaan, alaab-qeybiyeyaasha ugu muhiimsan ee saldhigga garaafka ee dahaarka leh ee SiC waa Dutch Xycard, Germany SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, Mareykanka MEMC iyo shirkado kale, kuwaas oo asal ahaan ku jira suuqa caalamiga ah. Inkasta oo Shiinuhu uu jabiyay tignoolajiyada asaasiga ah ee kobaca isku midka ah ee dahaarka SiC ee dusha sare ee matrix-ka garaafka, matrix-ka garaafka ee tayada sare leh ayaa wali ku tiirsan Jarmalka SGL, Japan Toyo Carbon iyo shirkado kale, matrix-ka garaafka ee ay bixiyaan shirkadaha gudaha ayaa saameeya nolosha adeegga sababtoo ah koboca kulaylka, modulus-ka dabacsan, modulus adag, cilladaha shabagga iyo dhibaatooyin kale oo tayo leh. Qalabka MOCVD ma buuxin karo shuruudaha isticmaalka saldhigga garaafka ee dahaarka leh ee SiC.
Warshadaha semiconductor-ka Shiinaha ayaa si xawli ah u koraya, iyadoo si tartiib tartiib ah kor ugu kacaya heerka deegaanka qalabka epitaxial ee MOCVD, iyo ballaarinta codsiyada kale ee habka, suuqa mustaqbalka ee wax soo saarka saldhigga graphite ee SiC ee dahaaran ayaa la filayaa inuu si xawli ah u kordho. Sida laga soo xigtay qiyaasaha warshadaha ee hordhaca ah, suuqa saldhigga graphite ee gudaha ayaa ka badan doona 500 milyan oo yuan sanadaha soo socda.
Saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC waa qaybta ugu muhiimsan ee qalabka warshadaynta semiconductor-ka isku-dhafka ah, iyadoo la baranayo tignoolajiyada asaasiga ah ee wax soo saarkeeda iyo wax soo saarkeeda, iyo xaqiijinta maxsuulka silsiladda warshadaha ee qalabka ceeriin-habka-qalabka oo dhan waa muhiimad istiraatiiji ah oo weyn si loo hubiyo horumarinta warshadaha semiconductor-ka ee Shiinaha. Goobta saldhigga garaafiga ee dahaarka leh ee SiC ee gudaha ayaa kor u kacaysa, tayada badeecaduna waxay dhawaan gaari kartaa heerka caalamiga ah ee horumarsan.
Waqtiga boostada: Luulyo-24-2023