1. Bakit may asilikon carbide coating
Ang epitaxial layer ay isang tiyak na solong kristal na manipis na pelikula na lumago sa batayan ng wafer sa pamamagitan ng proseso ng epitaxial. Ang substrate wafer at ang epitaxial thin film ay sama-samang tinatawag na epitaxial wafers. Kabilang sa mga ito, angsilicon carbide epitaxialang layer ay lumaki sa conductive silicon carbide substrate upang makakuha ng silicon carbide homogeneous epitaxial wafer, na maaaring higit pang gawin sa mga power device tulad ng Schottky diodes, MOSFETs, at IGBTs. Kabilang sa mga ito, ang pinakalawak na ginagamit ay ang 4H-SiC substrate.
Dahil ang lahat ng mga aparato ay karaniwang natanto sa epitaxy, ang kalidad ngepitaxyay may malaking epekto sa pagganap ng aparato, ngunit ang kalidad ng epitaxy ay apektado ng pagproseso ng mga kristal at substrate. Ito ay nasa gitnang link ng isang industriya at gumaganap ng napakahalagang papel sa pag-unlad ng industriya.
Ang mga pangunahing pamamaraan para sa paghahanda ng mga epitaxial layer ng silicon carbide ay: paraan ng paglago ng pagsingaw; liquid phase epitaxy (LPE); molecular beam epitaxy (MBE); chemical vapor deposition (CVD).
Kabilang sa mga ito, ang chemical vapor deposition (CVD) ay ang pinakasikat na 4H-SiC homoepitaxial method. Ang 4-H-SiC-CVD epitaxy ay karaniwang gumagamit ng CVD equipment, na maaaring matiyak ang pagpapatuloy ng epitaxial layer na 4H crystal SiC sa ilalim ng mataas na kondisyon ng temperatura ng paglago.
Sa kagamitan ng CVD, ang substrate ay hindi maaaring ilagay nang direkta sa metal o simpleng ilagay sa isang base para sa epitaxial deposition, dahil ito ay nagsasangkot ng iba't ibang mga kadahilanan tulad ng direksyon ng daloy ng gas (horizontal, vertical), temperatura, presyon, pag-aayos, at bumabagsak na mga pollutant. Samakatuwid, kinakailangan ang isang base, at pagkatapos ay ang substrate ay inilalagay sa disk, at pagkatapos ay ang epitaxial deposition ay ginanap sa substrate gamit ang teknolohiyang CVD. Ang base na ito ay ang SiC coated graphite base.
Bilang isang pangunahing bahagi, ang graphite base ay may mga katangian ng mataas na tiyak na lakas at tiyak na modulus, mahusay na thermal shock resistance at corrosion resistance, ngunit sa panahon ng proseso ng produksyon, ang grapayt ay magiging corroded at pulbos dahil sa nalalabi ng mga kinakaing unti-unti na gas at metal na organic. bagay, at ang buhay ng serbisyo ng graphite base ay lubos na mababawasan.
Kasabay nito, ang nahulog na graphite powder ay magpaparumi sa chip. Sa proseso ng produksyon ng silicon carbide epitaxial wafers, mahirap matugunan ang lalong mahigpit na pangangailangan ng mga tao para sa paggamit ng mga materyales na grapayt, na seryosong naghihigpit sa pag-unlad at praktikal na aplikasyon nito. Samakatuwid, ang teknolohiya ng patong ay nagsimulang tumaas.
2. Mga kalamangan ngSiC coating
Ang pisikal at kemikal na mga katangian ng patong ay may mahigpit na mga kinakailangan para sa mataas na temperatura na paglaban at paglaban sa kaagnasan, na direktang nakakaapekto sa ani at buhay ng produkto. Ang materyal ng SiC ay may mataas na lakas, mataas na tigas, mababang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal at mahusay na thermal conductivity. Ito ay isang mahalagang materyal na istruktura na may mataas na temperatura at materyal na semiconductor na may mataas na temperatura. Ito ay inilapat sa graphite base. Ang mga pakinabang nito ay:
-Ang SiC ay lumalaban sa kaagnasan at maaaring ganap na balutin ang base ng grapayt, at may magandang densidad upang maiwasan ang pagkasira ng gas na kinakaing unti-unti.
-Ang SiC ay may mataas na thermal conductivity at mataas na lakas ng bonding na may graphite base, na tinitiyak na ang coating ay hindi madaling mahulog pagkatapos ng maraming mataas na temperatura at mababang temperatura na mga siklo.
-SiC ay may mahusay na kemikal na katatagan upang maiwasan ang patong mula sa pagbagsak sa isang mataas na temperatura at kinakaing unti-unti na kapaligiran.
Bilang karagdagan, ang mga epitaxial furnace ng iba't ibang mga materyales ay nangangailangan ng mga graphite tray na may iba't ibang mga tagapagpahiwatig ng pagganap. Ang thermal expansion coefficient na pagtutugma ng mga graphite na materyales ay nangangailangan ng pag-angkop sa temperatura ng paglago ng epitaxial furnace. Halimbawa, ang temperatura ng silicon carbide epitaxial growth ay mataas, at isang tray na may mataas na thermal expansion coefficient na pagtutugma ay kinakailangan. Ang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal ng SiC ay napakalapit sa graphite, na ginagawa itong angkop bilang ang ginustong materyal para sa ibabaw na patong ng graphite base.
Ang mga materyales ng SiC ay may iba't ibang anyo ng kristal, at ang pinakakaraniwan ay 3C, 4H at 6H. Ang iba't ibang anyo ng kristal ng SiC ay may iba't ibang gamit. Halimbawa, ang 4H-SiC ay maaaring gamitin sa paggawa ng mga high-power device; Ang 6H-SiC ay ang pinaka-matatag at maaaring magamit sa paggawa ng mga optoelectronic na aparato; Maaaring gamitin ang 3C-SiC upang makagawa ng mga GaN epitaxial layer at gumawa ng mga SiC-GaN RF device dahil sa katulad nitong istraktura sa GaN. Ang 3C-SiC ay karaniwang tinutukoy din bilang β-SiC. Ang isang mahalagang paggamit ng β-SiC ay bilang isang manipis na pelikula at materyal na patong. Samakatuwid, ang β-SiC ay kasalukuyang pangunahing materyal para sa patong.
Ang SiC coatings ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng semiconductor. Pangunahing ginagamit ang mga ito sa mga substrate, epitaxy, oxidation diffusion, etching at ion implantation. Ang pisikal at kemikal na mga katangian ng patong ay may mahigpit na mga kinakailangan sa mataas na temperatura na paglaban at paglaban sa kaagnasan, na direktang nakakaapekto sa ani at buhay ng produkto. Samakatuwid, ang paghahanda ng SiC coating ay kritikal.
Oras ng post: Hun-24-2024