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 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 פֿאַרפּעסטיקונג און אַנדערע אַספּעקטן פֿון די השפּעה־פֿאַקטאָרן. דעריבער איז נויטיק צו נוצן אַ באַזע, און דערנאָך לייגן דעם סאַבסטראַט אויף דער דיסק, און דערנאָך נוצן CVD טעכנאָלאָגיע פֿאַר עפּיטאַקסיאַל דעפּאָזיציע אויף דעם סאַבסטראַט, וואָס איז די SiC־באַדעקטע גראַפֿיט־באַזע (אויך באַקאַנט ווי אַ 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.