1. Neden birsilisyum karbür kaplama
Epitaksiyel katman, epitaksiyel işlem yoluyla levha bazında büyütülen spesifik bir tek kristal ince filmdir. Substrat levhası ve epitaksiyel ince film topluca epitaksiyel levhalar olarak adlandırılır. Bunlar arasında,silisyum karbür epitaksiyelSchottky diyotları, MOSFET'ler ve IGBT'ler gibi güç cihazlarına dönüştürülebilen bir silikon karbür homojen epitaksiyel levha elde etmek için iletken silikon karbür substrat üzerinde katman büyütülür. Bunlar arasında en yaygın kullanılanı 4H-SiC substratıdır.
Tüm cihazlar temel olarak epitaksi üzerine gerçekleştirildiğinden, kalitesiepitaksicihazın performansı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir, ancak epitaksinin kalitesi kristallerin ve substratların işlenmesinden etkilenir. Bir sektörün orta halkasıdır ve sektörün gelişmesinde çok kritik rol oynar.
Silisyum karbür epitaksiyel katmanları hazırlamak için ana yöntemler şunlardır: buharlaştırma büyütme yöntemi; sıvı faz epitaksisi (LPE); moleküler ışın epitaksisi (MBE); kimyasal buhar biriktirme (CVD).
Bunlar arasında kimyasal buhar biriktirme (CVD), en popüler 4H-SiC homoepitaksiyel yöntemdir. 4-H-SiC-CVD epitaksi genellikle yüksek büyüme sıcaklığı koşulları altında epitaksiyel katman 4H kristal SiC'nin devamını sağlayabilen CVD ekipmanı kullanır.
CVD ekipmanında, alt tabaka doğrudan metalin üzerine yerleştirilemez veya epitaksiyel biriktirme için basitçe bir taban üzerine yerleştirilemez çünkü gaz akış yönü (yatay, dikey), sıcaklık, basınç, sabitleme ve düşen kirleticiler gibi çeşitli faktörleri içerir. Bu nedenle bir tabana ihtiyaç duyulur ve ardından substrat disk üzerine yerleştirilir ve ardından CVD teknolojisi kullanılarak substrat üzerine epitaksiyel biriktirme gerçekleştirilir. Bu taban SiC kaplı grafit tabanıdır.
Bir çekirdek bileşen olarak grafit bazı, yüksek özgül mukavemet ve özgül modül, iyi termal şok direnci ve korozyon direnci özelliklerine sahiptir, ancak üretim işlemi sırasında, aşındırıcı gazların ve metal organik kalıntısı nedeniyle grafit aşınacak ve toz haline gelecektir. madde ve grafit bazın hizmet ömrü büyük ölçüde azalacaktır.
Aynı zamanda düşen grafit tozu talaşı kirletecektir. Silisyum karbür epitaksiyel plakaların üretim sürecinde, insanların grafit malzemelerin kullanımına yönelik giderek daha katı olan gereksinimlerini karşılamak zordur, bu da onun gelişimini ve pratik uygulamasını ciddi şekilde kısıtlar. Bu nedenle kaplama teknolojisi yükselmeye başladı.
2. AvantajlarıSiC kaplama
Kaplamanın fiziksel ve kimyasal özellikleri, ürünün verimini ve ömrünü doğrudan etkileyen yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci açısından katı gereksinimlere sahiptir. SiC malzemesi yüksek mukavemete, yüksek sertliğe, düşük ısıl genleşme katsayısına ve iyi ısı iletkenliğine sahiptir. Önemli bir yüksek sıcaklık yapısal malzemesi ve yüksek sıcaklık yarı iletken malzemesidir. Grafit tabana uygulanır. Avantajları şunlardır:
-SiC korozyona dayanıklıdır ve grafit tabanı tamamen sarabilir ve aşındırıcı gazın zarar görmesini önlemek için iyi bir yoğunluğa sahiptir.
-SiC, yüksek termal iletkenliğe ve grafit tabanla yüksek bağlanma mukavemetine sahiptir, bu da kaplamanın birden fazla yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık döngüsünden sonra düşmesinin kolay olmamasını sağlar.
-SiC, kaplamanın yüksek sıcaklık ve aşındırıcı atmosferde bozulmasını önlemek için iyi bir kimyasal stabiliteye sahiptir.
Ayrıca farklı malzemelerden yapılan epitaksiyel fırınlar, farklı performans göstergelerine sahip grafit tepsiler gerektirir. Grafit malzemelerin termal genleşme katsayısı uyumu, epitaksiyel fırının büyüme sıcaklığına uyum sağlamayı gerektirir. Örneğin, silisyum karbür epitaksiyel büyümesinin sıcaklığı yüksektir ve termal genleşme katsayısı eşleşmesi yüksek olan bir tepsi gereklidir. SiC'nin termal genleşme katsayısı grafitinkine çok yakındır ve bu da onu grafit bazın yüzey kaplaması için tercih edilen malzeme olarak uygun kılar.
SiC malzemeleri çeşitli kristal formlara sahiptir ve en yaygın olanları 3C, 4H ve 6H'dir. SiC'nin farklı kristal formlarının farklı kullanımları vardır. Örneğin 4H-SiC, yüksek güçlü cihazların üretiminde kullanılabilir; 6H-SiC en kararlı olanıdır ve optoelektronik cihazların üretiminde kullanılabilir; 3C-SiC, GaN'a benzer yapısı nedeniyle GaN epitaksiyel katmanları üretmek ve SiC-GaN RF cihazları üretmek için kullanılabilir. 3C-SiC aynı zamanda yaygın olarak β-SiC olarak da adlandırılır. β-SiC'nin önemli bir kullanımı ince film ve kaplama malzemesidir. Bu nedenle, β-SiC şu anda kaplama için ana malzemedir.
SiC kaplamalar yarı iletken üretiminde yaygın olarak kullanılır. Esas olarak substratlar, epitaksi, oksidasyon difüzyonu, dağlama ve iyon implantasyonunda kullanılırlar. Kaplamanın fiziksel ve kimyasal özellikleri, ürünün verimini ve ömrünü doğrudan etkileyen yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci konusunda katı gereksinimlere sahiptir. Bu nedenle SiC kaplamanın hazırlanması kritik öneme sahiptir.
Gönderim zamanı: Haz-24-2024