يېرىم ئۆتكۈزگۈچ زاپچاسلار – SiC قاپلانغان گرافىت ئاساسى

SiC قاپلانغان گرافىت ئاساسلىرى ئادەتتە مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (MOCVD) ئۈسكۈنىلىرىدىكى يەككە كىرىستاللىق ئاساسلارنى تىرەپ تۇرۇش ۋە قىزىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. SiC قاپلانغان گرافىت ئاساسلىرىنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقى، ئىسسىقلىق بىردەكلىكى ۋە باشقا ئىقتىدار پارامېتىرلىرى ئېپىتاكسىيەلىك ماتېرىيال ئۆسۈش سۈپىتىگە ھەل قىلغۇچ رول ئوينايدۇ، شۇڭا ئۇ MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئاساسلىق تەركىبىي قىسمى.

ۋافېر ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، ئۈسكۈنىلەرنى ئىشلەپچىقىرىشنى ئاسانلاشتۇرۇش ئۈچۈن، بەزى ۋافېر ئاساسىي قەۋەتلىرىگە ئېپىتاكسىيال قەۋەتلەر تېخىمۇ كۆپ قۇرۇلىدۇ. ئادەتتىكى LED نۇر چىقىرىدىغان ئۈسكۈنىلەر كرېمنىي ئاساسىي قەۋەتلىرى ئۈستىدە GaAs نىڭ ئېپىتاكسىيال قەۋەتلىرىنى تەييارلىشى كېرەك؛ SiC ئېپىتاكسىيال قەۋىتى يۇقىرى توك بېسىمى، يۇقىرى توك ۋە باشقا قۇۋۋەت قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن SBD، MOSFET قاتارلىق ئۈسكۈنىلەرنى ياساش ئۈچۈن ئۆتكۈزگۈچ SiC ئاساسىي قەۋىتى ئۈستىدە ئۆستۈرۈلىدۇ؛ GaN ئېپىتاكسىيال قەۋىتى HEMT ۋە ئالاقە قاتارلىق RF قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن باشقا ئۈسكۈنىلەرنى ياساش ئۈچۈن يېرىم ئىزولياتسىيەلىك SiC ئاساسىي قەۋىتى ئۈستىدە قۇرۇلىدۇ. بۇ جەريان CVD ئۈسكۈنىلىرىدىن ئايرىلالمايدۇ.

CVD ئۈسكۈنىلىرىدە، ئاساسىي ماتېرىيالنى بىۋاسىتە مېتالغا قويۇشقا ياكى ئېپىتاكسىيەلىك چۆكمە قىلىش ئۈچۈن ئاساسىي ماتېرىيالغا قويۇشقا بولمايدۇ، چۈنكى ئۇ گاز ئېقىمى (گورىزونتال، تىك)، تېمپېراتۇرا، بېسىم، بېكىتىش، بۇلغىمىلارنىڭ چىقىرىلىشى ۋە باشقا تەسىر ئامىللىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. شۇڭا، ئاساسىي ماتېرىيالنى ئىشلىتىپ، ئاندىن ئاساسىي ماتېرىيالنى دىسكىغا قويۇش، ئاندىن CVD تېخنىكىسىنى ئىشلىتىپ، ئاساسىي ماتېرىيالغا ئېپىتاكسىيەلىك چۆكمە قىلىش كېرەك، بۇ SiC قاپلانغان گرافىت ئاساسى (يەنە تەخسە دەپمۇ ئاتىلىدۇ).

SiC قاپلانغان گرافىت ئاساسلىرى ئادەتتە مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (MOCVD) ئۈسكۈنىلىرىدىكى يەككە كىرىستاللىق ئاساسلارنى تىرەپ تۇرۇش ۋە قىزىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. SiC قاپلانغان گرافىت ئاساسلىرىنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقى، ئىسسىقلىق بىردەكلىكى ۋە باشقا ئىقتىدار پارامېتىرلىرى ئېپىتاكسىيەلىك ماتېرىيال ئۆسۈش سۈپىتىگە ھەل قىلغۇچ رول ئوينايدۇ، شۇڭا ئۇ MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئاساسلىق تەركىبىي قىسمى.

مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (MOCVD) كۆك LED چىرىغىدىكى GaN پىلاستىنكىلىرىنىڭ ئېپىتاكسىيەلىك ئۆسۈشىنىڭ ئاساسلىق تېخنىكىسى. ئۇ ئاددىي ئىشلىتىش، كونترول قىلغىلى بولىدىغان ئۆسۈش سۈرئىتى ۋە GaN پىلاستىنكىلىرىنىڭ يۇقىرى ساپلىقى قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە. MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ رېئاكسىيە كامېراسىدىكى مۇھىم تەركىب بولۇش سۈپىتى بىلەن، GaN پىلاستىنكىسى ئېپىتاكسىيەلىك ئۆسۈشىدە ئىشلىتىلىدىغان ياتاق ئاساسى يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىق، بىردەك ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى، ياخشى خىمىيىلىك مۇقىملىق، كۈچلۈك ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىداملىق قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە بولۇشى كېرەك. گرافىت ماتېرىيالى يۇقىرىدىكى شەرتلەرگە ماس كېلەلەيدۇ.

MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئاساسلىق تەركىبلىرىنىڭ بىرى بولۇش سۈپىتى بىلەن، گرافىت ئاساسى ئاساسىي قاتلامنىڭ توشۇغۇچىسى ۋە قىزىتىش گەۋدىسى بولۇپ، ئۇ پىلاستىنكا ماتېرىيالىنىڭ بىردەكلىكى ۋە ساپلىقىنى بىۋاسىتە بەلگىلەيدۇ، شۇڭا ئۇنىڭ سۈپىتى ئېپىتاكسىيال يوپۇقنىڭ تەييارلىنىشىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ئىشلىتىش سانىنىڭ كۆپىيىشى ۋە خىزمەت شارائىتىنىڭ ئۆزگىرىشىگە ئەگىشىپ، ئۇنى كىيىش ناھايىتى ئاسان، چۈنكى ئۇ ئىستېمال بۇيۇملىرى قاتارىغا كىرىدۇ.

گرافىتنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە مۇقىملىقى ناھايىتى ياخشى بولسىمۇ، ئۇ MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئاساسىي تەركىبى سۈپىتىدە ياخشى ئەۋزەللىككە ئىگە، ئەمما ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، گرافىت چىرىشچان گاز ۋە مېتال ئورگانىك ماددىلارنىڭ قالدۇقلىرى سەۋەبىدىن پاراشوكنى چىرىتىدۇ، ھەمدە گرافىت ئاساسىنىڭ ئىشلىتىش ئۆمرى زور دەرىجىدە قىسقىرايدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، چۈشۈپ كېتىۋاتقان گرافىت پاراشوكى پارچىنىڭ بۇلغىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

قاپلاش تېخنىكىسىنىڭ بارلىققا كېلىشى يۈزەكى پاراشوكنى بېكىتىش، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ئاشۇرۇش ۋە ئىسسىقلىق تەقسىماتىنى تەڭشەشنى تەمىنلىيەلەيدۇ، بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىشتىكى ئاساسلىق تېخنىكىغا ئايلاندى. MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلىتىش مۇھىتىدا گرافىت ئاساسى، گرافىت ئاساسى يۈزەكى قاپلاش تۆۋەندىكى ئالاھىدىلىكلەرگە ماس كېلىشى كېرەك:

(1) گرافىت ئاساسىنى تولۇق ئوراپ بولغىلى بولىدۇ، زىچلىقى ياخشى، بولمىسا گرافىت ئاساسىنى چىرىتىش گازىدا ئاسانلا چىرىتىش مۇمكىن.

(2) گرافىت ئاساسى بىلەن بىرىكمە كۈچلۈكلۈكى يۇقىرى بولۇپ، بىر قانچە يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە تۆۋەن تېمپېراتۇرا دەۋرىيلىكىدىن كېيىن قاپلامنىڭ ئاسان چۈشۈپ كەتمەسلىكىگە كاپالەتلىك قىلىدۇ.

(3) يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە چىرىشچان ئاتموسفېرادا قاپلاشنىڭ بۇزۇلۇشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ياخشى خىمىيىلىك مۇقىملىققا ئىگە.

SiC چىرىشكە چىداملىق، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى، ئىسسىقلىق سوقۇلۇشىغا چىداملىق ۋە يۇقىرى خىمىيىلىك مۇقىملىق قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە بولۇپ، GaN ئېپىتاكسىيەلىك ئاتموسفېرادا ياخشى ئىشلىيەلەيدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، SiC نىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى گرافىتنىڭكىدىن ئانچە پەرقلەنمەيدۇ، شۇڭا SiC گرافىت ئاساسىنىڭ يۈزەكى قاپلىنىشى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى ماتېرىيال ھېسابلىنىدۇ.

ھازىر كۆپ ئۇچرايدىغان SiC ئاساسلىقى 3C، 4H ۋە 6H تىپلىق بولۇپ، ھەر خىل كىرىستال تىپلىرىنىڭ SiC ئىشلىتىلىشى ئوخشىمايدۇ. مەسىلەن، 4H-SiC يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئۈسكۈنىلەرنى ئىشلەپچىقىرالايدۇ؛ 6H-SiC ئەڭ مۇقىم بولۇپ، فوتوئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلەپچىقىرالايدۇ؛ GaN غا ئوخشاش قۇرۇلمىسى سەۋەبىدىن، 3C-SiC GaN ئېپىتاكسىيە قەۋىتىنى ئىشلەپچىقىرىش ۋە SiC-GaN RF ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلەپچىقىرىشقا ئىشلىتىلىدۇ. 3C-SiC يەنە β-SiC دەپمۇ ئاتىلىدۇ، β-SiC نىڭ مۇھىم ئىشلىتىلىشى پىلاستىنكا ۋە قاپلاش ماتېرىيالى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ، شۇڭا β-SiC ھازىر قاپلاشنىڭ ئاساسلىق ماتېرىيالى.