1. Чаро апӯшонидани карбиди кремний
Қабати эпитаксиалӣ як қабати махсуси тунуки яккристаллӣ мебошад, ки дар асоси вафли тавассути раванди эпитаксиалӣ парвариш карда мешавад. Вафли субстрат ва плёнкаи тунуки эпитаксиалӣ ба таври умум вафли эпитаксиалӣ номида мешавад. Дар байни онхо,эпитаксиалии карбиди кремнийқабат дар субстрат гузаронандаи карбиди кремний парвариш карда мешавад, то вафли якхелаи эпитаксиалии кремний карбиди ба даст оварда шавад, ки онро минбаъд метавон ба дастгоҳҳои энергетикӣ ба монанди диодҳои Шоттки, MOSFETs ва IGBTs табдил дод. Дар байни онҳо, аз ҳама васеъ истифодашаванда субстрати 4H-SiC мебошад.
Азбаски ҳама дастгоҳҳо асосан дар эпитаксия амалӣ карда мешаванд, сифатиэпитаксияба кори дастгох таъсири калон мерасонад, аммо ба сифати эпитаксия коркарди кристаллхо ва субстратхо таъсир мерасонад. Вай дар звенои миёнаи саноат буда, дар тараккиёти саноат роли хеле мухим мебозад.
Усулҳои асосии тайёр кардани қабатҳои эпитаксиалии карбиди кремний инҳоянд: усули афзоиши бухоршавӣ; эпитаксияи фазаи моеъ (LPE); эпитаксияи нури молекулавӣ (MBE); таҳшини буғи кимиёвӣ (CVD).
Дар байни онҳо, истихроҷи буғи кимиёвӣ (CVD) маъмултарин усули гомоэпитаксиалии 4H-SiC мебошад. Epitaxy 4-H-SiC-CVD умуман таҷҳизоти CVD-ро истифода мебарад, ки метавонад идомаи қабати эпитаксиалии 4H кристалл SiC-ро дар шароити ҳарорати баланди афзоиш таъмин кунад.
Дар таҷҳизоти CVD, субстратро мустақиман ба металл ҷойгир кардан мумкин нест ё танҳо дар поя барои таҳшиншавии эпитаксиалӣ ҷойгир карда мешавад, зеро он омилҳои гуногунро дар бар мегирад, аз қабили самти ҷараёни газ (уфуқӣ, амудӣ), ҳарорат, фишор, фиксатсия ва афтидани моддаҳои ифлоскунанда. Аз ин рӯ, пойгоҳ лозим аст ва пас аз он субстрат дар диск ҷойгир карда мешавад ва пас аз он дар зеризаминӣ бо истифода аз технологияи CVD ҷойгиркунии эпитаксиалӣ анҷом дода мешавад. Ин пойгоҳ асоси графити SiC бо пӯшонидашуда мебошад.
Ҳамчун ҷузъи асосӣ, пойгоҳи графит дорои хусусиятҳои қувваи баланд ва модули мушаххас, муқовимат ба зарбаи хуби гармӣ ва муқовимат ба зангзанӣ мебошад, аммо дар ҷараёни истеҳсол графит аз ҳисоби пасмондаҳои газҳои зангзананда ва металлҳои органикӣ занг зада ва хока мешавад. материя ва мухлати хизмати базаи графитй хеле кутох мешавад.
Дар айни замон, хокаи графити афтода чипро ифлос мекунад. Дар процесси истехсоли пластинкахои эпитаксиалии кремний карбиди конеъ гардондани талаботи торафт катъии одамон нисбат ба истифодаи материалхои графитй душвор аст, ки инкишоф ва татбики амалии онро ба таври чиддй махдуд мекунад. Аз ин рӯ, технологияи рангкунӣ боло рафтан гирифт.
2. АфзалиятҳоиСарпӯши SiC
Хусусиятҳои физикӣ ва химиявии рӯйпӯш барои муқовимат ба ҳарорати баланд ва муқовимат ба зангзанӣ талаботи қатъӣ доранд, ки бевосита ба ҳосил ва мӯҳлати маҳсулот таъсир мерасонанд. Маводи SiC дорои қувваи баланд, сахтии баланд, коэффисиенти пасти гармӣ ва гузариши хуби гармӣ мебошад. Ин як маводи муҳими сохтории ҳарорати баланд ва маводи нимноқилҳои баландҳарорати баланд мебошад. Он ба пойгоҳи графит истифода мешавад. Афзалиятҳои он инҳоянд:
-SiC ба зангзанӣ тобовар аст ва метавонад пойгоҳи графитро пурра печонад ва зичии хуб дорад, то аз гази зангзананда осеб надиҳад.
-SiC дорои қобилияти баланди гармидиҳӣ ва қобилияти пайвастшавӣ бо пойгоҳи графитӣ мебошад, ки пас аз давраҳои сершумори ҳарорати баланд ва паст афтидани рӯйпӯш осон нест.
-SiC устувории хуби кимиёвӣ дорад, то аз шикастани рӯйпӯш дар атмосфераи ҳарорати баланд ва зангзананда пешгирӣ кунад.
Илова бар ин, печҳои эпитаксиалии маводҳои гуногун ҷўйборҳои графитӣ бо нишондиҳандаҳои гуногуни фаъолиятро талаб мекунанд. Мутобиқати коэффисиенти васеъшавии гармии маводи графитӣ мутобиқ шуданро ба ҳарорати афзоиши кӯраи эпитаксиалӣ талаб мекунад. Масалан, ҳарорати афзоиши эпитаксиалии карбиди кремний баланд аст ва табақа бо коэффисиенти васеъшавии гармии баланд мувофиқат кардан лозим аст. Коэффисиенти васеъшавии гармии SiC ба коэффисиенти графит хеле наздик аст, ки онро ҳамчун маводи афзалиятнок барои рӯйпӯш кардани сатҳи графит мувофиқ мекунад.
Маводҳои SiC шаклҳои гуногуни булӯр доранд ва маъмултаринашон 3C, 4H ва 6H мебошанд. Шаклҳои гуногуни булӯрии SiC истифодаи гуногун доранд. Масалан, 4H-SiC-ро барои истеҳсоли дастгоҳҳои пуриқтидор истифода бурдан мумкин аст; 6H-SiC устувортарин аст ва онро барои истеҳсоли дастгоҳҳои оптоэлектронӣ истифода бурдан мумкин аст; 3C-SiC-ро барои тавлиди қабатҳои эпитаксиалии GaN ва истеҳсоли дастгоҳҳои SiC-GaN RF аз сабаби сохтори шабеҳаш ба GaN истифода бурдан мумкин аст. 3C-SiC инчунин маъмулан β-SiC номида мешавад. Истифодаи муҳими β-SiC ҳамчун филми тунук ва маводи рӯйпӯш аст. Аз ин рӯ, β-SiC дар айни замон маводи асосии пӯшиш мебошад.
Сарпӯшҳои SiC одатан дар истеҳсоли нимноқилҳо истифода мешаванд. Онҳо асосан дар субстратҳо, эпитаксия, диффузияи оксидшавӣ, афшура ва имплантатсияи ионҳо истифода мешаванд. Хусусиятҳои физикӣ ва химиявии рӯйпӯш ба муқовимат ба ҳарорати баланд ва муқовимат ба зангзанӣ, ки бевосита ба ҳосилнокӣ ва ҳаёти маҳсулот таъсир мерасонанд, талаботи қатъӣ доранд. Аз ин рӯ, омода кардани қабати SiC муҳим аст.
Вақти фиристодан: июн-24-2024