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¿Qué es el susceptor de grafito recubierto de SiC?

2024-03-15

Para presentar elReceptor de grafito recubierto de Sic, es importante entender su aplicación. Al fabricar dispositivos, es necesario construir más capas epitaxiales sobre algunos sustratos de oblea. Por ejemplo, los dispositivos emisores de luz LED requieren la preparación de capas epitaxiales de GaAs sobre sustratos de silicio; Si bien es necesario el crecimiento de la capa de SiC sobre sustratos de SiC, la capa epitaxial ayuda a construir dispositivos para aplicaciones de energía como alto voltaje y alta corriente, por ejemplo SBD, MOSFET, etc. Por el contrario, la capa epitaxial de GaN se construye sobre SiC semiaislante. sustrato para construir aún más dispositivos como HEMT para aplicaciones de radiofrecuencia como comunicaciones. Para hacer esto, unequipo CVD(entre otros métodos técnicos). Este equipo puede depositar los elementos de los grupos III y II y los elementos de los grupos V y VI como materiales fuente de crecimiento en la superficie del sustrato.


Enequipo CVD, el sustrato no se puede colocar directamente sobre metal o simplemente colocarse sobre una base para deposición epitaxial. Esto se debe a que la dirección del flujo de gas (horizontal, vertical), la temperatura, la presión, la fijación, la eliminación de contaminantes, etc. son factores que pueden influir en el proceso. Por lo tanto, se necesita un susceptor donde se coloca el sustrato en el disco y luego se utiliza la tecnología CVD para realizar el depósito epitaxial sobre el sustrato. Este susceptor es un susceptor de grafito recubierto de SiC (también conocido como bandeja).


Elreceptor de grafitoes un componente crucial enEquipo MOCVD. Actúa como portador y elemento calefactor del sustrato. Su estabilidad térmica, uniformidad y otros parámetros de rendimiento son factores importantes que determinan la calidad del crecimiento del material epitaxial y afectan directamente la uniformidad y pureza del material de película delgada. Por lo tanto, la calidad delreceptor de grafitoEs vital en la preparación de obleas epitaxiales. Sin embargo, debido a la naturaleza consumible del susceptor y a las cambiantes condiciones de trabajo, se pierde fácilmente.


El grafito tiene una excelente conductividad térmica y estabilidad, lo que lo convierte en un componente base ideal paraEquipo MOCVD. Sin embargo, el grafito puro enfrenta algunos desafíos. Durante la producción, los gases corrosivos residuales y la materia orgánica metálica pueden causar que el susceptor se corroa y se convierta en polvo, reduciendo así en gran medida su vida útil. Además, la caída del polvo de grafito puede contaminar el chip. Por tanto, estos problemas deben resolverse durante el proceso de preparación de la base.


La tecnología de recubrimiento es un proceso que se puede utilizar para fijar polvo en superficies, mejorar la conductividad térmica y distribuir el calor de manera uniforme. Esta tecnología se ha convertido en la principal forma de resolver este problema. Dependiendo del entorno de aplicación y los requisitos de uso de la base de grafito, el revestimiento de la superficie debe tener las siguientes características:


1. Alta densidad y envoltura completa: la base de grafito se encuentra en un ambiente de trabajo corrosivo y de alta temperatura, y la superficie debe estar completamente cubierta. El recubrimiento también debe tener una buena densidad para proporcionar una buena protección.


2. Buena planitud de la superficie: dado que la base de grafito utilizada para el crecimiento de monocristales requiere una alta planitud de la superficie, la planitud original de la base debe mantenerse después de preparar el recubrimiento. Esto significa que la superficie del recubrimiento debe ser uniforme.


3. Buena fuerza de unión: Reducir la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre la base de grafito y el material de recubrimiento puede mejorar efectivamente la fuerza de unión entre los dos. Después de experimentar ciclos térmicos de alta y baja temperatura, el recubrimiento no es fácil de agrietar.


4. Alta conductividad térmica: el crecimiento de virutas de alta calidad requiere un calor rápido y uniforme de la base de grafito. Por lo tanto, el material de revestimiento debería tener una alta conductividad térmica.


5. Alto punto de fusión, resistencia a la oxidación a altas temperaturas y resistencia a la corrosión: el recubrimiento debe poder funcionar de manera estable en entornos de trabajo corrosivos y de alta temperatura.


Actualmente,Carburo de silicio (SiC)es el material preferido para recubrir grafito, debido a su rendimiento excepcional en ambientes de alta temperatura y gases corrosivos. Además, su estrecho coeficiente de expansión térmica con el grafito les permite formar enlaces fuertes. Además,Recubrimiento de carburo de tantalio (TaC)También es una buena opción y puede soportar ambientes con temperaturas más altas (>2000 ℃).


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