1. Apa sebabe ana alapisan silikon karbida
Lapisan epitaxial minangka film tipis kristal tunggal khusus sing ditanam ing basis wafer liwat proses epitaxial. Wafer substrat lan film tipis epitaxial diarani wafer epitaxial. Antarane wong-wong mau, ingsilikon karbida epitaxialLapisan ditanam ing substrat silikon karbida konduktif kanggo entuk wafer epitaxial homogen silikon karbida, sing bisa luwih digawe piranti listrik kayata dioda Schottky, MOSFET, lan IGBT. Ing antarane, sing paling akeh digunakake yaiku substrat 4H-SiC.
Wiwit kabeh piranti sing Sejatine temen maujud ing epitaxy, kualitas sakaepitaksinduwe pengaruh gedhe ing kinerja piranti, nanging kualitas epitaxy dipengaruhi dening proses kristal lan substrat. Iku ing link tengah industri lan muter peran kritis banget ing pangembangan industri.
Cara utama kanggo nyiapake lapisan epitaxial silikon karbida yaiku: metode pertumbuhan penguapan; epitaksi fase cair (LPE); molekular beam epitaxy (MBE); deposisi uap kimia (CVD).
Antarane wong-wong mau, deposisi uap kimia (CVD) minangka metode homoepitaxial 4H-SiC sing paling populer. Epitaxy 4-H-SiC-CVD umume nggunakake peralatan CVD, sing bisa njamin kelanjutan lapisan epitaxial 4H kristal SiC ing kahanan suhu wutah sing dhuwur.
Ing peralatan CVD, substrate ora bisa langsung dilebokake ing logam utawa mung diselehake ing basis kanggo deposisi epitaxial, amarga kalebu macem-macem faktor kayata arah aliran gas (horizontal, vertikal), suhu, tekanan, fiksasi, lan polutan sing tiba. Mulane, basa dibutuhake, banjur substrate dilebokake ing disk, banjur deposisi epitaxial ditindakake ing substrat nggunakake teknologi CVD. Basa iki minangka basa grafit sing dilapisi SiC.
Minangka komponèn inti, basa grafit nduweni karakteristik kekuatan tartamtu dhuwur lan modulus tartamtu, resistance kejut termal apik lan resistance karat, nanging sak proses produksi, grafit bakal corroded lan powdered amarga ampas saka gas korosif lan logam organik. prakara, lan urip layanan saka basa grafit bakal suda banget.
Ing wektu sing padha, bubuk grafit sing tiba bakal ngrusak chip. Ing proses produksi wafer epitaxial silikon karbida, angel nyukupi syarat-syarat sing luwih ketat kanggo panggunaan bahan grafit, sing mbatesi pangembangan lan aplikasi praktis. Mulane, teknologi lapisan wiwit munggah.
2. Kaluwihan sakalapisan SiC
Sifat fisik lan kimia saka lapisan kasebut nduweni syarat sing ketat kanggo tahan suhu dhuwur lan tahan korosi, sing langsung mengaruhi ngasilake lan urip produk. materi SiC nduweni kekuatan dhuwur, atose dhuwur, koefisien expansion termal kurang lan konduktivitas termal apik. Iki minangka bahan struktural suhu dhuwur sing penting lan bahan semikonduktor suhu dhuwur. Iki ditrapake kanggo basa grafit. Kaluwihane yaiku:
-SiC tahan karat lan bisa mbungkus basa grafit kanthi lengkap, lan nduweni kapadhetan sing apik kanggo nyegah karusakan dening gas korosif.
-SiC nduweni konduktivitas termal sing dhuwur lan kekuatan ikatan sing dhuwur karo basa grafit, mesthekake yen lapisan ora gampang ambruk sawise pirang-pirang siklus suhu dhuwur lan suhu rendah.
-SiC nduweni stabilitas kimia sing apik kanggo nyegah lapisan saka gagal ing suhu dhuwur lan atmosfer korosif.
Kajaba iku, tungku epitaxial saka bahan sing beda-beda mbutuhake tray grafit kanthi indikator kinerja sing beda. Koefisien ekspansi termal sing cocog karo bahan grafit mbutuhake adaptasi karo suhu pertumbuhan tungku epitaxial. Contone, suhu wutah epitaxial silikon karbida dhuwur, lan tray karo cocog koefisien expansion termal dhuwur dibutuhake. Koefisien ekspansi termal SiC cedhak banget karo grafit, saengga cocok minangka bahan sing disenengi kanggo lapisan permukaan dasar grafit.
Bahan SiC duwe macem-macem wujud kristal, lan sing paling umum yaiku 3C, 4H lan 6H. Bentuk kristal SiC sing beda-beda duwe kegunaan sing beda. Contone, 4H-SiC bisa digunakake kanggo nggawe piranti daya dhuwur; 6H-SiC paling stabil lan bisa digunakake kanggo nggawe piranti optoelektronik; 3C-SiC bisa digunakake kanggo ngasilake lapisan epitaxial GaN lan nggawe piranti RF SiC-GaN amarga struktur sing padha karo GaN. 3C-SiC uga umum diarani minangka β-SiC. Panggunaan penting β-SiC minangka film tipis lan bahan lapisan. Mulane, β-SiC saiki dadi bahan utama kanggo lapisan.
Lapisan SiC umume digunakake ing produksi semikonduktor. Utamane digunakake ing substrat, epitaxy, difusi oksidasi, etsa lan implantasi ion. Sifat fisik lan kimia saka lapisan kasebut nduweni syarat sing ketat babagan resistensi suhu dhuwur lan resistensi karat, sing langsung mengaruhi asil lan umur produk. Mulane, persiapan lapisan SiC kritis.
Wektu kirim: Jun-24-2024