Was ist ein SiC-beschichteter Graphitsuszeptor?

Um das vorzustellenSiC-beschichteter Graphitempfänger, ist es wichtig, seine Anwendung zu verstehen. Bei der Herstellung von Geräten müssen auf einigen Wafersubstraten weitere Epitaxieschichten aufgebaut werden. Beispielsweise erfordern lichtemittierende LED-Geräte die Herstellung von GaAs-Epitaxieschichten auf Siliziumsubstraten; Während das Wachstum einer SiC-Schicht auf SiC-Substraten erforderlich ist, hilft die Epitaxieschicht beim Aufbau von Geräten für Leistungsanwendungen wie Hochspannung und Hochstrom, beispielsweise SBD, MOSFET usw. Umgekehrt wird die GaN-Epitaxieschicht auf dem halbisolierenden SiC aufgebaut Substrat zur weiteren Konstruktion von Geräten wie HEMT für Hochfrequenzanwendungen wie Kommunikation. Dazu aCVD-Ausrüstung(neben anderen technischen Methoden) erforderlich. Diese Ausrüstung kann die Elemente der Gruppen III und II sowie Elemente der Gruppen V und VI als Wachstumsquellenmaterialien auf der Substratoberfläche abscheiden.

InCVD-AusrüstungDas Substrat kann nicht direkt auf Metall oder einfach auf eine Unterlage zur epitaktischen Abscheidung gelegt werden. Dies liegt daran, dass die Richtung des Gasflusses (horizontal, vertikal), Temperatur, Druck, Fixierung, Ablösung von Verunreinigungen usw. Faktoren sind, die den Prozess beeinflussen können. Daher wird ein Suszeptor benötigt, an dem das Substrat auf der Platte platziert wird, und dann wird die CVD-Technologie verwendet, um eine epitaktische Abscheidung auf dem Substrat durchzuführen. Bei diesem Suszeptor handelt es sich um einen SiC-beschichteten Graphitsuszeptor (auch als Tablett bezeichnet).

DerGraphitempfängerist eine entscheidende Komponente inMOCVD-Ausrüstung. Es fungiert als Träger und Heizelement des Substrats. Seine thermische Stabilität, Gleichmäßigkeit und andere Leistungsparameter sind wichtige Faktoren, die die Qualität des epitaktischen Materialwachstums bestimmen und sich direkt auf die Gleichmäßigkeit und Reinheit des Dünnschichtmaterials auswirken. Daher ist die Qualität derGraphitempfängerist bei der Herstellung epitaktischer Wafer von entscheidender Bedeutung. Da der Suszeptor jedoch verbrauchbar ist und sich die Arbeitsbedingungen ändern, geht er leicht verloren.

Graphit verfügt über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und Stabilität und ist somit eine ideale Basiskomponente fürMOCVD-Ausrüstung. Allerdings gibt es bei reinem Graphit einige Herausforderungen. Während der Produktion können verbleibende korrosive Gase und metallorganische Stoffe dazu führen, dass der Suszeptor korrodiert und abstaubt, wodurch sich seine Lebensdauer erheblich verkürzt. Darüber hinaus kann das herunterfallende Graphitpulver zu einer Verschmutzung des Spans führen. Daher müssen diese Probleme während des Vorbereitungsprozesses der Basis gelöst werden.

Die Beschichtungstechnologie ist ein Verfahren, mit dem Pulver auf Oberflächen fixiert, die Wärmeleitfähigkeit erhöht und die Wärme gleichmäßig verteilt werden kann. Diese Technologie ist zum primären Weg zur Lösung dieses Problems geworden. Abhängig von der Anwendungsumgebung und den Nutzungsanforderungen der Graphitbasis sollte die Oberflächenbeschichtung folgende Eigenschaften aufweisen:

1. Hohe Dichte und vollständige Umhüllung: Die Graphitbasis befindet sich in einer korrosiven Arbeitsumgebung mit hohen Temperaturen und die Oberfläche muss vollständig bedeckt sein. Um einen guten Schutz zu bieten, muss die Beschichtung außerdem eine gute Dichte aufweisen.

2. Gute Oberflächenebenheit: Da die für das Einkristallwachstum verwendete Graphitbasis eine hohe Oberflächenebenheit erfordert, muss die ursprüngliche Ebenheit der Basis nach der Vorbereitung der Beschichtung beibehalten werden. Das bedeutet, dass die Beschichtungsoberfläche gleichmäßig sein muss.

3. Gute Haftfestigkeit: Durch die Verringerung des Unterschieds im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen der Graphitbasis und dem Beschichtungsmaterial kann die Haftfestigkeit zwischen beiden effektiv verbessert werden. Nach thermischen Zyklen bei hohen und niedrigen Temperaturen ist die Beschichtung nicht leicht zu reißen.

4. Hohe Wärmeleitfähigkeit: Ein hochwertiges Spanwachstum erfordert eine schnelle und gleichmäßige Wärme von der Graphitbasis. Daher sollte das Beschichtungsmaterial eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

5. Hoher Schmelzpunkt, Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und Korrosionsbeständigkeit: Die Beschichtung sollte in Hochtemperatur- und korrosiven Arbeitsumgebungen stabil funktionieren können.

Derzeit,Siliziumkarbid (SiC)ist aufgrund seiner außergewöhnlichen Leistung in Umgebungen mit hohen Temperaturen und korrosiven Gasen das bevorzugte Material für die Beschichtung von Graphit. Darüber hinaus ermöglicht ihr enger thermischer Ausdehnungskoeffizient mit Graphit die Bildung starker Bindungen. Zusätzlich,Tantalcarbid(TaC)-BeschichtungEs ist auch eine gute Wahl und hält Umgebungen mit höheren Temperaturen (>2000℃) stand.

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