SiC kaplamalı grafit tabanlar, metal-organik kimyasal buhar biriktirme (MOCVD) ekipmanlarında tek kristal alt tabakaları desteklemek ve ısıtmak için yaygın olarak kullanılır. SiC kaplamalı grafit tabanının termal kararlılığı, termal homojenliği ve diğer performans parametreleri, epitaksiyel malzeme büyümesinin kalitesinde belirleyici bir rol oynar, bu nedenle MOCVD ekipmanının temel anahtar bileşenidir.
Wafer üretim sürecinde, cihazların üretimini kolaylaştırmak için bazı wafer alt tabakaları üzerine epitaksiyel katmanlar daha da inşa edilir. Tipik LED ışık yayan cihazların silikon alt tabakalar üzerinde GaAs'ın epitaksiyel katmanlarını hazırlaması gerekir; SiC epitaksiyel katmanı, yüksek voltaj, yüksek akım ve diğer güç uygulamaları için SBD, MOSFET vb. gibi cihazların inşası için iletken SiC alt tabakası üzerine büyütülür; GaN epitaksiyel katmanı, iletişim gibi RF uygulamaları için HEMT ve diğer cihazların inşası için yarı yalıtımlı SiC alt tabakası üzerine inşa edilir. Bu süreç CVD ekipmanından ayrılamaz.
CVD ekipmanında, alt tabaka doğrudan metalin üzerine yerleştirilemez veya epitaksiyel biriktirme için basitçe bir tabana yerleştirilemez, çünkü gaz akışı (yatay, dikey), sıcaklık, basınç, fiksasyon, kirleticilerin dökülmesi ve etki faktörlerinin diğer yönlerini içerir. Bu nedenle, bir taban kullanmak ve ardından alt tabakayı diske yerleştirmek ve ardından alt tabaka üzerinde epitaksiyel biriktirme için CVD teknolojisini kullanmak gerekir, bu da SiC kaplamalı grafit tabandır (tepsi olarak da bilinir).
SiC kaplamalı grafit tabanlar, metal-organik kimyasal buhar biriktirme (MOCVD) ekipmanlarında tek kristal alt tabakaları desteklemek ve ısıtmak için yaygın olarak kullanılır. SiC kaplamalı grafit tabanının termal kararlılığı, termal homojenliği ve diğer performans parametreleri, epitaksiyel malzeme büyümesinin kalitesinde belirleyici bir rol oynar, bu nedenle MOCVD ekipmanının temel anahtar bileşenidir.
Metal-organik kimyasal buhar biriktirme (MOCVD), mavi LED'de GaN filmlerinin epitaksiyel büyümesi için ana akım teknolojidir. Basit çalışma, kontrol edilebilir büyüme hızı ve GaN filmlerinin yüksek saflığı avantajlarına sahiptir. MOCVD ekipmanının reaksiyon haznesinde önemli bir bileşen olarak, GaN film epitaksiyel büyümesi için kullanılan yatak tabanının yüksek sıcaklık direnci, düzgün termal iletkenlik, iyi kimyasal kararlılık, güçlü termal şok direnci vb. avantajlarına sahip olması gerekir. Grafit malzeme yukarıdaki koşulları karşılayabilir.
MOCVD ekipmanının temel bileşenlerinden biri olan grafit taban, doğrudan film malzemesinin düzgünlüğünü ve saflığını belirleyen alt tabakanın taşıyıcısı ve ısıtma gövdesidir, bu nedenle kalitesi doğrudan epitaksiyel tabakanın hazırlanmasını etkiler ve aynı zamanda kullanım sayısının artması ve çalışma koşullarının değişmesiyle aşınması çok kolaydır, sarf malzemeleri arasındadır.
Grafit mükemmel termal iletkenliğe ve kararlılığa sahip olmasına rağmen, MOCVD ekipmanının temel bileşeni olarak iyi bir avantaja sahiptir, ancak üretim sürecinde grafit, aşındırıcı gazların ve metalik organiklerin kalıntıları nedeniyle tozu aşındıracak ve grafit tabanının hizmet ömrü büyük ölçüde azalacaktır. Aynı zamanda, düşen grafit tozu çipte kirliliğe neden olacaktır.
Kaplama teknolojisinin ortaya çıkması, yüzey tozu fiksasyonu sağlayabilir, termal iletkenliği artırabilir ve ısı dağılımını eşitleyebilir, bu da bu sorunu çözmek için ana teknoloji haline gelmiştir. MOCVD ekipman kullanım ortamında grafit taban, grafit taban yüzey kaplaması aşağıdaki özellikleri karşılamalıdır:
(1) Grafit taban tamamen sarılabilir ve yoğunluğu iyidir, aksi takdirde grafit tabanın aşındırıcı gazda aşınması kolaydır.
(2) Grafit taban ile kombinasyon mukavemeti yüksektir, böylece kaplamanın birkaç yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık döngüsünden sonra kolayca düşmemesi sağlanır.
(3) Yüksek sıcaklık ve aşındırıcı atmosferde kaplamanın bozulmasını önlemek için iyi kimyasal kararlılığa sahiptir.
SiC, korozyon direnci, yüksek termal iletkenlik, termal şok direnci ve yüksek kimyasal kararlılık avantajlarına sahiptir ve GaN epitaksiyel atmosferde iyi çalışabilir. Ayrıca, SiC'nin termal genleşme katsayısı grafitinkinden çok az farklıdır, bu nedenle SiC, grafit tabanının yüzey kaplaması için tercih edilen malzemedir.
Şu anda, yaygın SiC esas olarak 3C, 4H ve 6H tipidir ve farklı kristal tiplerinin SiC kullanımları farklıdır. Örneğin, 4H-SiC yüksek güçlü cihazlar üretebilir; 6H-SiC en kararlı olanıdır ve fotoelektrik cihazlar üretebilir; GaN'a benzer yapısı nedeniyle, 3C-SiC GaN epitaksiyel tabakası üretmek ve SiC-GaN RF cihazları üretmek için kullanılabilir. 3C-SiC yaygın olarak β-SiC olarak da bilinir ve β-SiC'nin önemli bir kullanımı film ve kaplama malzemesi olarak kullanılmasıdır, bu nedenle β-SiC şu anda kaplama için ana malzemedir.
Gönderi zamanı: 04-Ağu-2023