Semiconductor ya Semicera mipango ya kuongeza uzalishaji wa vipengele vya msingi kwa ajili ya vifaa vya utengenezaji wa semiconductor kimataifa. Kufikia 2027, tunalenga kuanzisha kiwanda kipya cha mita za mraba 20,000 chenye uwekezaji wa jumla ya dola milioni 70. Moja ya vipengele vyetu vya msingi,CARBIDE ya silicon (SiC) kibeba kaki, pia inajulikana kama kinyesi, imeona maendeleo makubwa. Kwa hivyo, trei hii ambayo inashikilia kaki ni nini hasa?
Katika mchakato wa utengenezaji wa kaki, tabaka za epitaxial hujengwa kwenye sehemu ndogo za kaki ili kuunda vifaa. Kwa mfano, tabaka za epitaxial za GaAs hutayarishwa kwa kutumia silicon substrates kwa ajili ya vifaa vya LED, tabaka za SiC epitaxial hupandwa kwenye viunga vidogo vya SiC kwa ajili ya matumizi ya nishati kama vile SBD na MOSFET, na tabaka za epitaxial za GaN huundwa kwa kutumia nusustrati za SiC za kuhami nusu kwa matumizi ya RF kama vile HEMTs. . Utaratibu huu unategemea sanauwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD)vifaa.
Katika vifaa vya CVD, substrates haziwezi kuwekwa moja kwa moja kwenye chuma au msingi rahisi wa utuaji wa epitaxial kutokana na sababu mbalimbali kama vile mtiririko wa gesi (mlalo, wima), halijoto, shinikizo, uthabiti na uchafuzi. Kwa hiyo, susceptor hutumiwa kuweka substrate, kuwezesha utuaji wa epitaxial kwa kutumia teknolojia ya CVD. Kishawishi hiki niSiC-coated grafiti susceptor.
Vizuizi vya grafiti vilivyofunikwa na SiC kwa kawaida hutumika katika vifaa vya Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) kusaidia na kupasha joto substrates za fuwele moja. Utulivu wa joto na usawa wa Vizuizi vya grafiti vilivyofunikwa na SiCni muhimu kwa ubora wa ukuaji wa nyenzo za epitaxial, na kuzifanya kuwa sehemu ya msingi ya vifaa vya MOCVD (kampuni zinazoongoza za vifaa vya MOCVD kama vile Veeco na Aixtron). Hivi sasa, teknolojia ya MOCVD inatumika sana katika ukuaji wa epitaxial wa filamu za GaN kwa LED za bluu kutokana na unyenyekevu wake, kiwango cha ukuaji kinachoweza kudhibitiwa, na usafi wa juu. Kama sehemu muhimu ya kinu cha MOCVD, thekiharusi cha ukuaji wa epitaxial wa filamu ya GaNlazima iwe na upinzani wa halijoto ya juu, upitishaji sare wa mafuta, uthabiti wa kemikali, na upinzani mkali wa mshtuko wa mafuta. Graphite inakidhi mahitaji haya kikamilifu.
Kama sehemu ya msingi ya vifaa vya MOCVD, susceptor ya grafiti inasaidia na kupasha joto substrates za fuwele moja, zinazoathiri moja kwa moja usawa na usafi wa nyenzo za filamu. Ubora wake huathiri moja kwa moja utayarishaji wa kaki za epitaxial. Hata hivyo, kwa kuongezeka kwa matumizi na hali tofauti za kazi, susceptors za grafiti huchoka kwa urahisi na huchukuliwa kuwa matumizi.
Vivumishi vya MOCVDhaja ya kuwa na sifa fulani za mipako ili kukidhi mahitaji yafuatayo:
- - Chanjo nzuri:Mipako hiyo lazima ifunike kikamilifu kibanio cha grafiti na msongamano mkubwa ili kuzuia kutu katika mazingira ya gesi babuzi.
- - Nguvu ya juu ya kuunganisha:Mipako lazima ishikane kwa nguvu na kihasishi cha grafiti, ikistahimili mizunguko mingi ya halijoto ya juu na ya chini bila kumenya.
- - Utulivu wa kemikali:Mipako lazima iwe imara kwa kemikali ili kuepuka kushindwa katika hali ya juu ya joto na yenye babuzi.
SiC, pamoja na upinzani wake wa kutu, conductivity ya juu ya mafuta, upinzani wa mshtuko wa joto, na utulivu wa juu wa kemikali, hufanya vizuri katika mazingira ya GaN epitaxial. Zaidi ya hayo, mgawo wa upanuzi wa joto wa SiC ni sawa na grafiti, na kufanya SiC kuwa nyenzo inayopendekezwa kwa mipako ya susceptor ya grafiti.
Hivi sasa, aina za kawaida za SiC ni pamoja na 3C, 4H, na 6H, kila moja inayofaa kwa matumizi tofauti. Kwa mfano, 4H-SiC inaweza kuzalisha vifaa vya juu vya nguvu, 6H-SiC ni imara na hutumiwa kwa vifaa vya optoelectronic, wakati 3C-SiC ni sawa na muundo wa GaN, na kuifanya kufaa kwa uzalishaji wa safu ya epitaxial ya GaN na vifaa vya SiC-GaN RF. 3C-SiC, pia inajulikana kama β-SiC, hutumiwa zaidi kama nyenzo ya filamu na mipako, na kuifanya kuwa nyenzo ya msingi ya mipako.
Kuna mbinu mbalimbali za kuandaaMipako ya SiC, ikiwa ni pamoja na sol-gel, kupachika, kupiga mswaki, kunyunyizia plasma, mmenyuko wa mvuke wa kemikali (CVR), na uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD).
Miongoni mwa haya, njia ya kupachika ni mchakato wa sintering ya kiwango cha juu cha hali ya juu. Kwa kuweka substrate ya grafiti katika unga wa kupachika ulio na poda ya Si na C na kuingiza katika mazingira ya gesi ajizi, mipako ya SiC huunda kwenye substrate ya grafiti. Njia hii ni rahisi, na vifungo vya mipako vyema na substrate. Hata hivyo, mipako haina usawa wa unene na inaweza kuwa na pores, na kusababisha upinzani duni wa oxidation.
Njia ya mipako ya dawa
Njia ya mipako ya dawa inahusisha kunyunyiza malighafi ya kioevu kwenye uso wa substrate ya grafiti na kuponya kwa joto maalum ili kuunda mipako. Njia hii ni rahisi na ya gharama nafuu lakini inasababisha kuunganisha dhaifu kati ya mipako na substrate, usawa mbaya wa mipako, na mipako nyembamba yenye upinzani mdogo wa oxidation, inayohitaji mbinu za msaidizi.
Njia ya Kunyunyizia Boriti ya Ion
Kunyunyizia boriti ya ioni hutumia bunduki ya boriti ya ioni kunyunyizia nyenzo zilizoyeyushwa au zilizoyeyushwa kwa sehemu kwenye uso wa substrate ya grafiti, na kutengeneza mipako juu ya kukandishwa. Njia hii ni rahisi na hutoa mipako mnene ya SiC. Hata hivyo, mipako nyembamba ina upinzani dhaifu wa oxidation, mara nyingi hutumiwa kwa mipako ya mchanganyiko wa SiC ili kuboresha ubora.
Njia ya Sol-Gel
Njia ya sol-gel inahusisha kuandaa sare, ufumbuzi wa sol ya uwazi, kufunika uso wa substrate, na kupata mipako baada ya kukausha na kupiga. Njia hii ni rahisi na ya gharama nafuu lakini inasababisha mipako yenye upinzani mdogo wa mshtuko wa joto na uwezekano wa kupasuka, na kupunguza matumizi yake yaliyoenea.
Mmenyuko wa Mvuke wa Kemikali (CVR)
CVR hutumia poda ya Si na SiO2 kwenye halijoto ya juu ili kutoa mvuke wa SiO, ambao humenyuka pamoja na nyenzo ndogo ya kaboni kuunda mipako ya SiC. Vifungo vya mipako ya SiC vinavyotokana vinaunganishwa vyema na substrate, lakini mchakato unahitaji joto la juu la mmenyuko na gharama.
Uwekaji wa Mvuke wa Kemikali (CVD)
CVD ni mbinu ya msingi ya kuandaa mipako ya SiC. Inajumuisha athari za awamu ya gesi kwenye uso wa substrate ya grafiti, ambapo malighafi hupitia athari za kimwili na kemikali, zikiwekwa kama mipako ya SiC. CVD hutoa mipako ya SiC iliyounganishwa sana ambayo huongeza oxidation ya substrate na upinzani wa ablation. Hata hivyo, CVD ina muda mrefu wa utuaji na inaweza kuhusisha gesi zenye sumu.
Hali ya Soko
Katika soko la susceptor la grafiti lililofunikwa na SiC, watengenezaji wa kigeni wana nafasi kubwa ya kuongoza na soko la juu. Semicera imeshinda teknolojia za msingi za ukuaji wa mipako ya SiC kwenye substrates za grafiti, ikitoa ufumbuzi unaoshughulikia upitishaji wa joto, moduli ya elastic, ugumu, kasoro za kimiani, na masuala mengine ya ubora, kukidhi kikamilifu mahitaji ya vifaa vya MOCVD.
Mtazamo wa Baadaye
Sekta ya semicondukta ya Uchina inaendelea kwa kasi, na kuongezeka kwa ujanibishaji wa vifaa vya MOCVD epitaxial na kupanua matumizi. Soko la viharusi vya grafiti iliyofunikwa na SiC inatarajiwa kukua haraka.
Hitimisho
Kama sehemu muhimu katika vifaa vya kiwanja cha semiconductor, ujuzi wa teknolojia ya msingi ya uzalishaji na vihasishi vya grafiti vilivyofunikwa na SiC ni muhimu kimkakati kwa tasnia ya semicondukta ya Uchina. Uga wa ndani wa vikonyo vya grafiti uliofunikwa na SiC unastawi, huku ubora wa bidhaa ukifikia viwango vya kimataifa.Semicerainajitahidi kuwa muuzaji mkuu katika uwanja huu.
Muda wa kutuma: Jul-17-2024