DEL/1
Digel, frøholder og styrering i SiC og AIN enkeltkrystalovn blev dyrket ved PVT-metoden
Som vist i figur 2 [1], når den fysiske damptransportmetode (PVT) bruges til at fremstille SiC, er frøkrystallen i det relativt lave temperaturområde, SiC-råmaterialet er i det relativt høje temperaturområde (over 2400℃), og råmaterialet nedbrydes for at producere SiXCy (hovedsagelig inklusive Si, SiC₂, Si₂C osv.). Dampfasematerialet transporteres fra højtemperaturområdet til podekrystallen i lavtemperaturområdet, forming frøkerner, vokser og genererer enkeltkrystaller. De termiske feltmaterialer, der anvendes i denne proces, såsom digel, flowguidering, frøkrystalholder, bør være modstandsdygtige over for høje temperaturer og vil ikke forurene SiC-råmaterialer og SiC-enkeltkrystaller. Tilsvarende skal varmeelementerne i væksten af AlN-enkeltkrystaller være modstandsdygtige over for Al-damp, N₂korrosion og skal have en høj eutektisk temperatur (med AlN) for at forkorte krystalfremstillingsperioden.
Det blev fundet, at SiC[2-5] og AlN[2-3] fremstillet afTaC belagtgrafit termiske feltmaterialer var renere, næsten ingen kulstof (ilt, nitrogen) og andre urenheder, færre kantfejl, mindre resistivitet i hver region, og mikroporetætheden og ætsningshuldensiteten blev signifikant reduceret (efter KOH-ætsning) og krystalkvaliteten var stærkt forbedret. DesudenTaC-digelvægttabshastigheden er næsten nul, udseendet er ikke-destruktivt, kan genbruges (levetid op til 200 timer), kan forbedre bæredygtigheden og effektiviteten af en sådan enkeltkrystalpræparation.
FIG. 2. (a) Skematisk diagram af SiC-enkeltkrystallingot-dyrkningsanordning ved PVT-metode
(b) ØverstTaC belagtfrøbeslag (inklusive SiC frø)
(c)TAC-belagt grafitstyrering
DEL/2
MOCVD GaN epitaxial lag voksende varmelegeme
Som vist i figur 3 (a) er MOCVD GaN-vækst en kemisk dampaflejringsteknologi, der anvender organometrisk nedbrydningsreaktion til at dyrke tynde film ved dampepitaksial vækst. Temperaturnøjagtigheden og ensartetheden i hulrummet gør, at varmeren bliver den vigtigste kernekomponent i MOCVD-udstyr. Hvorvidt substratet kan opvarmes hurtigt og ensartet i lang tid (under gentagen afkøling), stabiliteten ved høj temperatur (modstand mod gaskorrosion) og filmens renhed vil direkte påvirke kvaliteten af filmaflejringen, tykkelseskonsistensen, og chippens ydeevne.
For at forbedre ydeevnen og genbrugseffektiviteten af varmeren i MOCVD GaN vækstsystem,TAC-belagtgrafitvarmer blev introduceret med succes. Sammenlignet med GaN epitaksialt lag dyrket med konventionel varmelegeme (ved hjælp af pBN belægning), har GaN epitaksialt lag dyrket med TaC varmelegeme næsten samme krystalstruktur, tykkelsesensartethed, iboende defekter, urenhedsdoping og kontaminering. Hertil kommerTaC belægninghar lav resistivitet og lav overfladeemission, hvilket kan forbedre varmerens effektivitet og ensartethed og derved reducere strømforbrug og varmetab. Belægningens porøsitet kan justeres ved at kontrollere procesparametrene for yderligere at forbedre varmerens strålingskarakteristika og forlænge dens levetid [5]. Disse fordele gørTaC belagtgrafitvarmere et fremragende valg til MOCVD GaN vækstsystemer.
FIG. 3. (a) Skematisk diagram af MOCVD-enhed til GaN epitaksial vækst
(b) Støbt TAC-belagt grafitvarmer installeret i MOCVD-opsætning, eksklusive sokkel og beslag (illustration, der viser sokkel og beslag i opvarmning)
(c) TAC-belagt grafitvarmer efter 17 GaN epitaksial vækst. [6]
DEL/3
Coated susceptor for epitaksi (wafer-bærer)
Waferbærer er en vigtig strukturel komponent til fremstilling af SiC, AlN, GaN og andre tredjeklasses halvlederwafers og epitaksial wafervækst. De fleste af wafer-bærerne er lavet af grafit og belagt med SiC-belægning for at modstå korrosion fra procesgasser, med et epitaksielt temperaturområde på 1100 til 1600°C, og korrosionsbestandigheden af den beskyttende belægning spiller en afgørende rolle i waferbærerens levetid. Resultaterne viser, at korrosionshastigheden af TaC er 6 gange langsommere end SiC i højtemperaturammoniak. I højtemperaturbrint er korrosionshastigheden endnu mere end 10 gange langsommere end SiC.
Det er blevet bevist ved eksperimenter, at bakkerne dækket med TaC viser god kompatibilitet i GaN MOCVD-processen med blåt lys og ikke introducerer urenheder. Efter begrænsede procesjusteringer udviser lysdioder dyrket med TaC-bærere den samme ydeevne og ensartethed som konventionelle SiC-bærere. Derfor er levetiden for TAC-belagte paller bedre end for bar stensværte ogSiC belagtgrafit paller.
Posttid: Mar-05-2024