האַלב-קאָנדוקטאָר טיילן – SiC באדעקטע גראַפיט באַזע

SiC באדעקטע גראַפיט באַזעס ווערן אָפט געניצט צו שטיצן און וואַרעמען איין-קריסטאַל סאַבסטראַטן אין מעטאַל-אָרגאַנישע כעמישע פארע דעפּאַזישאַן (MOCVD) עקוויפּמענט. די טערמישע פעסטקייט, טערמישע איינהייטלעכקייט און אַנדערע פאָרשטעלונג פּאַראַמעטערס פון SiC באדעקטע גראַפיט באַזע שפּילן אַ באַשטימענדיק ראָלע אין דער קוואַליטעט פון עפּיטאַקסיאַל מאַטעריאַל וווּקס, אַזוי עס איז די הויפּט שליסל קאָמפּאָנענט פון MOCVD עקוויפּמענט.

אין דעם פּראָצעס פון וועיפער פּראָדוקציע, ווערן עפּיטאַקסיאַל שיכטן ווייטער קאָנסטרויִרט אויף עטלעכע וועיפער סאַבסטראַטן צו פֿאַרלייכטערן די פּראָדוקציע פון ​​דעוויסעס. טיפּישע LED ליכט-עמיטינג דעוויסעס דאַרפֿן צו צוגרייטן עפּיטאַקסיאַל שיכטן פון GaAs אויף סיליקאָן סאַבסטראַטן; די SiC עפּיטאַקסיאַל שיכט ווערט געוואַקסן אויף דעם קאַנדאַקטיוו SiC סאַבסטראַט פֿאַר דער קאַנסטראַקשאַן פון דעוויסעס ווי SBD, MOSFET, עטק., פֿאַר הויך וואָולטידזש, הויך קראַנט און אנדערע מאַכט אַפּלאַקיישאַנז; GaN עפּיטאַקסיאַל שיכט ווערט קאָנסטרויִרט אויף האַלב-איזאָלירט SiC סאַבסטראַט צו ווייטער קאָנסטרויִרן HEMT און אנדערע דעוויסעס פֿאַר RF אַפּלאַקיישאַנז ווי קאָמוניקאַציע. דער פּראָצעס איז אומצוטיילן פון CVD ויסריכט.

אין די CVD עקוויפּמענט, קען מען נישט גלייך לייגן דעם סאַבסטראַט אויף דעם מעטאַל אדער פשוט לייגן אויף אַ באַזע פֿאַר עפּיטאַקסיאַל דעפּאָזיציע, ווייל דאָס נעמט אַרײַן דעם גאַז־פֿלוס (האָריזאָנטאַל, ווערטיקאַל), טעמפּעראַטור, דרוק, פֿיקסאַציע, אָפּשפּרייטונג פֿון פֿאַרפּעסטיקונגען און אַנדערע אַספּעקטן פֿון די השפּעה־פֿאַקטאָרן. דעריבער, דאַרף מען אַ באַזע, און דערנאָך לייגט מען דעם סאַבסטראַט אויף דער דיסק, און דערנאָך דורכפֿירט מען די עפּיטאַקסיאַל דעפּאָזיציע אויף דעם סאַבסטראַט מיט CVD טעכנאָלאָגיע, און די באַזע איז די SiC־באַדעקטע גראַפֿיט־באַזע (אויך באַקאַנט ווי דער טאַץ).

SiC באדעקטע גראַפיט באַזעס ווערן אָפט געניצט צו שטיצן און וואַרעמען איין-קריסטאַל סאַבסטראַטן אין מעטאַל-אָרגאַנישע כעמישע פארע דעפּאַזישאַן (MOCVD) עקוויפּמענט. די טערמישע פעסטקייט, טערמישע איינהייטלעכקייט און אַנדערע פאָרשטעלונג פּאַראַמעטערס פון SiC באדעקטע גראַפיט באַזע שפּילן אַ באַשטימענדיק ראָלע אין דער קוואַליטעט פון עפּיטאַקסיאַל מאַטעריאַל וווּקס, אַזוי עס איז די הויפּט שליסל קאָמפּאָנענט פון MOCVD עקוויפּמענט.

מעטאַל-אָרגאַנישע כעמישע פארע דעפּאַזישאַן (MOCVD) איז די הויפּטשטראָם טעכנאָלאָגיע פֿאַר די עפּיטאַקסיאַל וווּקס פון GaN פילמען אין בלוי LED. עס האט די מעלות פון פּשוט אָפּעראַציע, קאָנטראָלירבאַר וווּקס קורס און הויך ריינקייט פון GaN פילמען. ווי אַ וויכטיק קאָמפּאָנענט אין דער רעאַקציע קאַמער פון MOCVD ויסריכט, די לאַגער באַזע געניצט פֿאַר GaN פילם עפּיטאַקסיאַל וווּקס דאַרף האָבן די מעלות פון הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל, מונדיר טערמאַל קאַנדאַקטיוויטי, גוט כעמישע פעסטקייַט, שטאַרק טערמאַל קלאַפּ קעגנשטעל, עטק. גראַפיט מאַטעריאַל קענען טרעפן די אויבן באדינגונגען.

אלס איינער פון די קערן קאמפאנענטן פון MOCVD עקוויפּמענט, איז גראַפיט באַזע דער טרעגער און הייצונג קערפער פון דעם סאַבסטראַט, וואָס באַשטימט גלייך די איינהייטלעכקייט און ריינקייט פון דעם פילם מאַטעריאַל, אַזוי איר קוואַליטעט ווירקט גלייך אויף דער צוגרייטונג פון דעם עפּיטאַקסיאַל בויגן, און אין דער זעלבער צייט, מיטן פאַרגרעסערן די צאָל פון ניצט און די ענדערונג פון אַרבעט באדינגונגען, איז עס זייער גרינג צו טראָגן, וואָס געהערט צו די קאָנסומאַבלעס.

כאָטש גראַפיט האט אַן אויסגעצייכנטע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי און פעסטקייט, האט עס אַ גוטע מייַלע ווי אַ באַזע קאָמפּאָנענט פון MOCVD עקוויפּמענט, אָבער אין דעם פּראָדוקציע פּראָצעס וועט גראַפיט קאָראָדירן דעם פּודער צוליב די רעשטלעך פון קעראָוסיוו גאַזן און מעטאַלישע אָרגאַניקס, און די לעבן פון דער גראַפיט באַזע וועט זיין שטאַרק רידוסט. אין דער זעלביקער צייט וועט דער פאַלנדיקער גראַפיט פּודער פאַרשאַפן פאַרפּעסטיקונג צו דעם טשיפּ.

די אויפקום פון קאָוטינג טעכנאָלאָגיע קען צושטעלן ייבערפלאַך פּודער פיקסיישאַן, פֿאַרבעסערן טערמישע קאַנדאַקטיוויטי, און גלייַכן היץ פאַרשפּרייטונג, וואָס איז געוואָרן די הויפּט טעכנאָלאָגיע צו סאָלווע דעם פּראָבלעם. גראַפיט-באַזירט אין MOCVD ויסריכט נוצן סוויווע, גראַפיט-באַזירט ייבערפלאַך קאָוטינג זאָל טרעפן די פאלגענדע קעראַקטעריסטיקס:

(1) די גראַפיט באַזע קען זיין גאָר איינגעוויקלט, און די געדיכטקייט איז גוט, אַנדערש איז די גראַפיט באַזע גרינג צו ווערן קאָראָדירט אין די קעראָוסיוו גאַז.

(2) די קאָמבינאַציע שטאַרקייט מיט די גראַפיט באַזע איז הויך צו ענשור אַז די קאָוטינג איז נישט גרינג צו פאַלן אַראָפּ נאָך עטלעכע הויך טעמפּעראַטור און נידעריק טעמפּעראַטור סייקאַלז.

(3) עס האט גוטע כעמישע פעסטקייט צו פאַרמייַדן קאָוטינג דורכפאַל אין הויך טעמפּעראַטור און קעראָוסיוו אַטמאָספער.

SiC האט די מעלות פון קעראָוזשאַן קעגנשטעל, הויך טערמאַל קאַנדאַקטיוויטי, טערמאַל קלאַפּ קעגנשטעל און הויך כעמישער פעסטקייט, און קען אַרבעטן גוט אין GaN עפּיטאַקסיאַל אַטמאָספער. אין דערצו, די טערמאַל יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט פון SiC אַנדערש זייער קליין פון דעם פון גראַפיט, אַזוי SiC איז די בילכער מאַטעריאַל פֿאַר די ייבערפלאַך קאָוטינג פון גראַפיט באַזע.

איצט איז דער געוויינטלעכער SiC מערסטנס 3C, 4H און 6H טיפ, און די SiC ניצט פון פארשידענע קריסטאל טיפן זענען אנדערש. למשל, 4H-SiC קען פאבריצירן הויך-מאַכט דעוויסעס; 6H-SiC איז די מערסט סטאַביל און קען פאבריצירן פאָטאָעלעקטרישע דעוויסעס; צוליב זיין ענלעכער סטרוקטור צו GaN, קען 3C-SiC ווערן גענוצט צו פראדוצירן GaN עפּיטאַקסיאַל שיכט און פאבריצירן SiC-GaN RF דעוויסעס. 3C-SiC איז אויך באקאנט אלס β-SiC, און א וויכטיגע נוץ פון β-SiC איז אלס א פילם און קאָוטינג מאַטעריאַל, אזוי איז β-SiC איצט דער הויפּט מאַטעריאַל פאר קאָוטינג.

מעטאָד פֿאַר צוגרייטן סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינג

איצט, די צוגרייטונג מעטאָדן פון SiC קאָוטינג דער הויפּט אַרייַננעמען געל-סאָל מעטאָד, עמבעדדינג מעטאָד, באַרשט קאָוטינג מעטאָד, פּלאַזמע שפּריצן מעטאָד, כעמישער גאַז רעאַקציע מעטאָד (CVR) און כעמישער פארע דעפּאַזישאַן מעטאָד (CVD).

איינבעטונג מעטאָד:

די מעטאָדע איז אַ סאָרט הויך-טעמפּעראַטור האַרטע-פאַזע סינטערינג, וואָס ניצט דער הויפּט די געמיש פון Si פּודער און C פּודער ווי דער עמבעדדינג פּודער, די גראַפיט מאַטריץ ווערט געשטעלט אין דעם עמבעדדינג פּודער, און די הויך-טעמפּעראַטור סינטערינג ווערט דורכגעפירט אין דעם אינערטן גאַז, און צום סוף ווערט די SiC קאָוטינג באַקומען אויף דער ייבערפלאַך פון דער גראַפיט מאַטריץ. דער פּראָצעס איז פּשוט און די קאָמבינאַציע צווישן דער קאָוטינג און דעם סאַבסטראַט איז גוט, אָבער די איינהייטלעכקייט פון דער קאָוטינג צוזאמען די גרעב ריכטונג איז שלעכט, וואָס איז גרינג צו פּראָדוצירן מער לעכער און פירן צו שלעכט אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל.

באַרשט קאָוטינג מעטאָד:

די באַרשט קאָוטינג מעטאָדע איז דער הויפּט צו באַרשטן די פליסיקע רוי מאַטעריאַל אויף דער ייבערפלאַך פון דער גראַפיט מאַטריץ, און דערנאָך אויסהאַרטן די רוי מאַטעריאַל ביי אַ געוויסער טעמפּעראַטור צו צוגרייטן די קאָוטינג. דער פּראָצעס איז פּשוט און די קאָסטן זענען נידעריק, אָבער די קאָוטינג צוגעגרייט דורך באַרשט קאָוטינג מעטאָדע איז שוואַך אין קאָמבינאַציע מיט די סאַבסטראַט, די קאָוטינג יוניפאָרמאַטי איז שלעכט, די קאָוטינג איז דין און די אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל איז נידעריק, און אַנדערע מעטאָדן זענען דארף צו העלפן עס.

פּלאַזמע שפּריצן מעטאָד:

די פּלאַזמע שפּריצן מעטאָדע איז דער הויפּט צו שפּריצן געשמאָלצענע אָדער האַלב-געשמאָלצענע רוי מאַטעריאַלן אויף דער ייבערפלאַך פון דער גראַפיט מאַטריץ מיט אַ פּלאַזמע ביקס, און דערנאָך ווערן פעסט און פֿאַרבינדן צו שאַפֿן אַ קאָוטינג. די מעטאָדע איז פּשוט צו אַרבעטן און קען צוגרייטן אַ רעלאַטיוו געדיכטע סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינג, אָבער די סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינג צוגעגרייט דורך דעם מעטאָדע איז אָפט צו שוואַך און פֿירט צו שוואַך אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל, אַזוי עס איז בכלל געניצט פֿאַר די צוגרייטונג פון SiC קאָמפּאָזיט קאָוטינג צו פֿאַרבעסערן די קוואַליטעט פון די קאָוטינג.

געל-סאָל מעטאָד:

די געל-סאָל מעטאָדע איז דער הויפּט צו צוגרייטן אַ גלייכמעסיקע און טראַנספּאַרענטע סאָל לייזונג וואָס באַדעקט די ייבערפלאַך פון דער מאַטריץ, טריקענען אין אַ געל און דערנאָך סינטערן צו באַקומען אַ קאָוטינג. די מעטאָדע איז פּשוט צו אַרבעטן און ביליק, אָבער די פּראָדוצירטע קאָוטינג האט עטלעכע חסרונות ווי נידעריק טערמישער קלאַפּ קעגנשטעל און גרינגע קראַקינג, אַזוי עס קען נישט זיין וויידלי געניצט.

כעמישע גאז רעאקציע (CVR):

CVR דזשענערירט הויפּטזעכלעך SiC קאָוטינג דורך ניצן Si און SiO2 פּודער צו דזשענערירן SiO פארע ביי הויכער טעמפּעראַטור, און אַ סעריע כעמישע רעאַקציעס פּאַסירן אויף דער ייבערפלאַך פון C מאַטעריאַל סאַבסטראַט. די SiC קאָוטינג צוגעגרייט דורך דעם אופֿן איז ענג געבונדן צו דעם סאַבסטראַט, אָבער די רעאַקציע טעמפּעראַטור איז העכער און די קאָסטן איז העכער.

כעמישע פארע אפזעצונג (CVD):

איצט איז CVD די הויפט טעכנאָלאָגיע פֿאַר צוגרייטן SiC קאָוטינג אויף דער סאַבסטראַט ייבערפלאַך. דער הויפּט פּראָצעס איז אַ סעריע פון ​​פיזישע און כעמישע רעאַקציעס פון גאַז פאַזע רעאַקטאַנט מאַטעריאַל אויף דער סאַבסטראַט ייבערפלאַך, און לעסאָף ווערט די SiC קאָוטינג צוגעגרייט דורך דעפּאָזיציע אויף דער סאַבסטראַט ייבערפלאַך. די SiC קאָוטינג צוגעגרייט דורך CVD טעכנאָלאָגיע איז ענג געבונדן צו דער ייבערפלאַך פון דעם סאַבסטראַט, וואָס קען עפעקטיוו פֿאַרבעסערן די אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל און אַבלאַטיוו קעגנשטעל פון דעם סאַבסטראַט מאַטעריאַל, אָבער די דעפּאָזיציע צייט פון דעם מעטאָד איז לענגער, און דער רעאַקציע גאַז האט אַ געוויסע טאַקסיק גאַז.

די מאַרק סיטואַציע פון ​​SiC קאָוטאַד גראַפיט באַזע

ווען אויסלענדישע פאבריקאנטן האבן אנגעהויבן פרי, האבן זיי געהאט א קלארע פירערשאפט און א הויכן מארקעט אנטייל. אינטערנאציאנאל, די הויפטשטראם סופלייערס פון SiC באדעקטע גראפיט באזע זענען האלענדיש Xycard, דייטשלאנד SGL Carbon (SGL), יאפאן Toyo Carbon, די פאראייניגטע שטאטן MEMC און אנדערע פירמעס, וועלכע פארנעמען באזיסליך דעם אינטערנאציאנאלן מארקעט. כאטש כינע האט דורכגעבראכן די שליסל קערן טעכנולוגיע פון ​​איינהייטליכן וואוקס פון SiC באדעקטע אויף דער ייבערפלאך פון גראפיט מאטריץ, פארלאזט זיך הויך-קוואליטעט גראפיט מאטריץ נאך אלץ אויף דייטשלאנד SGL, יאפאן Toyo Carbon און אנדערע פירמעס, די גראפיט מאטריץ וואס ווערן צוגעשטעלט דורך דינער פירמעס ווירקט אויף די לעבנסדויער צוליב טערמישע קאנדוקטיוויטעט, עלאסטישער מאדולוס, שטרענגער מאדולוס, גיטער חסרונות און אנדערע קוואליטעט פראבלעמען. די MOCVD עקוויפמענט קען נישט דערפילן די באדערפענישן פון נוצן פון SiC באדעקטע גראפיט באזע.

כינע'ס האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע אַנטוויקלט זיך שנעל, מיט דער גראַדועלער פאַרגרעסערונג פון MOCVD עפּיטאַקסיאַל עקוויפּמענט לאָקאַליזאַציע קורס, און אַנדערע פּראָצעס אַפּלאַקיישאַנז יקספּאַנשאַן, ווערט ערוואַרטעט אַז דער צוקונפֿטיקער SiC קאָוטאַד גראַפיט באַזע פּראָדוקט מאַרק וועט וואַקסן שנעל. לויט פאָרלייפיקע אינדוסטריע שאַצונגען, וועט דער דינער גראַפיט באַזע מאַרק איבערשטייגן 500 מיליאָן יואַן אין די קומענדיקע יאָרן.

SiC באדעקטע גראַפיט באַזע איז דער קערן קאָמפּאָנענט פון קאַמפּאַונד האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריאַליזאַציע עקוויפּמענט, מאַסטערינג די שליסל קערן טעכנאָלאָגיע פון ​​זייַן פּראָדוקציע און מאַנופאַקטורינג, און רעאַליזירן די לאָקאַליזאַציע פון ​​​​די גאנצע רוי מאַטעריאַל-פּראָצעס-עקוויפּמענט אינדוסטריע קייט איז פון גרויס סטראַטעגישער וויכטיקייט פֿאַר ענשורינג די אַנטוויקלונג פון טשיינאַ ס האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע. די פעלד פון דינער SiC באדעקטע גראַפיט באַזע בליט, און די פּראָדוקט קוואַליטעט קען דערגרייכן די אינטערנאַציאָנאַלע אַוואַנסירטע מדרגה באַלד.