1. Naha aya apalapis silikon karbida
Lapisan epitaxial nyaéta pilem ipis kristal tunggal husus anu tumuwuh dina dasar wafer ngaliwatan prosés epitaxial. Wafer substrat sareng film ipis epitaxial sacara koléktif disebut wafer epitaxial. Di antarana, nusilikon karbida epitaxiallapisan ieu tumuwuh dina substrat silikon carbide conductive pikeun ménta wafer epitaxial homogen silikon carbide, nu bisa salajengna dijieun alat kakuatan kayaning dioda Schottky, MOSFETs, sarta IGBTs. Diantarana, anu paling seueur dianggo nyaéta substrat 4H-SiC.
Kusabab sakabeh alat anu dasarna direalisasikeun dina epitaxy, kualitasépitaksiboga dampak hébat kana kinerja alat, tapi kualitas epitaxy kapangaruhan ku ngolah kristal sarta substrat. Éta aya dina tautan tengah industri sareng maénkeun peran anu kritis dina pamekaran industri.
Métode utama pikeun nyiapkeun lapisan epitaxial silikon karbida nyaéta: métode pertumbuhan évaporasi; epitaxy fase cair (LPE); molekular beam epitaxy (MBE); déposisi uap kimiawi (CVD).
Diantarana, déposisi uap kimia (CVD) mangrupikeun metode homoepitaxial 4H-SiC anu paling populér. 4-H-SiC-CVD epitaxy umumna ngagunakeun parabot CVD, nu bisa mastikeun tuluyan tina lapisan epitaxial 4H kristal SiC dina kaayaan suhu tumuwuh luhur.
Dina alat CVD, substrat teu bisa langsung disimpen dina logam atawa ngan disimpen dina dasar pikeun déposisi epitaxial, sabab ngawengku rupa faktor kayaning arah aliran gas (horizontal, vertikal), suhu, tekanan, fiksasi, jeung polutan ragrag. Ku alatan éta, basa diperlukeun, lajeng substrat disimpen dina piringan, lajeng déposisi epitaxial dipigawé dina substrat ngagunakeun téhnologi CVD. Dasar ieu mangrupikeun basa grafit anu dilapis SiC.
Salaku komponén inti, basa grafit boga ciri kakuatan husus tinggi na modulus husus, résistansi shock termal alus sarta résistansi korosi, tapi dina mangsa proses produksi, grafit bakal corroded jeung tipung alatan résidu gas corrosive jeung logam organik. masalah, sarta hirup jasa tina basa grafit bakal greatly ngurangan.
Dina waktu nu sarua, bubuk grafit fallen bakal ngotoran chip. Dina prosés produksi wafer epitaxial silikon carbide, hese nyumponan sarat jalma anu beuki ketat pikeun panggunaan bahan grafit, anu sacara serius ngabatesan pangwangunan sareng aplikasi praktis. Ku alatan éta, téhnologi palapis mimiti naek.
2. Kaunggulan tinapalapis SiC
Sipat fisik sareng kimia palapis ngagaduhan syarat anu ketat pikeun résistansi suhu luhur sareng résistansi korosi, anu langsung mangaruhan ngahasilkeun sareng kahirupan produk. bahan SiC boga kakuatan tinggi, teu karasa tinggi, koefisien ékspansi termal lemah sareng konduktivitas termal alus. Éta mangrupikeun bahan struktural suhu luhur anu penting sareng bahan semikonduktor suhu luhur. Hal ieu dilarapkeun kana basa grafit. Kauntungannana nyaéta:
-SiC tahan korosi sareng tiasa pinuh ngabungkus dasar grafit, sareng gaduh dénsitas anu saé pikeun ngahindarkeun karusakan ku gas corrosive.
-SiC boga konduktivitas termal tinggi jeung kakuatan beungkeutan tinggi jeung basa grafit, mastikeun yén palapis nu teu gampang layu atawa gugur sanggeus sababaraha-suhu luhur jeung siklus-suhu low.
-SiC gaduh stabilitas kimiawi anu saé pikeun nyegah palapis gagal dina suhu anu luhur sareng atmosfir korosif.
Salaku tambahan, tungku epitaxial tina bahan anu béda butuh baki grafit kalayan indikator kinerja anu béda. Koefisien ékspansi termal cocog bahan grafit merlukeun adaptasi jeung suhu tumuwuhna tungku epitaxial. Salaku conto, suhu pertumbuhan epitaxial silikon karbida luhur, sareng baki anu cocog sareng koefisien ékspansi termal anu luhur diperyogikeun. Koéfisién ékspansi termal SiC caket pisan sareng grafit, janten cocog salaku bahan anu dipikaresep pikeun palapis permukaan dasar grafit.
Bahan SiC ngagaduhan rupa-rupa bentuk kristal, sareng anu paling umum nyaéta 3C, 4H sareng 6H. Bentuk kristal anu béda tina SiC gaduh kagunaan anu béda. Salaku conto, 4H-SiC tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun alat-alat kakuatan tinggi; 6H-SiC mangrupikeun anu paling stabil sareng tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun alat optoeléktronik; 3C-SiC tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun lapisan epitaxial GaN sareng ngadamel alat RF SiC-GaN kusabab strukturna sami sareng GaN. 3C-SiC ogé biasa disebut β-SiC. Pamakéan penting β-SiC nyaéta salaku film ipis sareng bahan palapis. Ku alatan éta, β-SiC ayeuna bahan utama pikeun palapis.
Palapis SiC biasana dianggo dina produksi semikonduktor. Éta utamana dipaké dina substrat, epitaxy, difusi oksidasi, etching na implantation ion. Sipat fisik sareng kimia palapis ngagaduhan syarat anu ketat dina résistansi suhu luhur sareng résistansi korosi, anu langsung mangaruhan ngahasilkeun sareng kahirupan produk. Ku alatan éta, persiapan palapis SiC kritis.
waktos pos: Jun-24-2024