Zergatik da SiC estaldura funtsezko materiala SiC epitaxial hazkuntzarako?

CVD ekipoetan, substratua ezin da zuzenean metalaren gainean jarri edo, besterik gabe, deposizio epitaxialerako oinarri baten gainean, hainbat faktore hartzen baitute parte, hala nola, gasaren fluxuaren norabidea (horizontala, bertikala), tenperatura, presioa, finkapena eta erortzen diren kutsatzaileak. Hori dela eta, oinarri bat behar da, eta, ondoren, substratua diskoan jartzen da, eta, ondoren, deposizio epitaxiala egiten da substratuan CVD teknologia erabiliz. Oinarri hau daSiC estalitako grafitozko oinarria.

Oinarrizko osagai gisa, grafitoaren oinarriak indar eta modulu espezifiko handiak ditu, kolpe termikoen erresistentzia ona eta korrosioarekiko erresistentzia ona du, baina ekoizpen-prozesuan zehar, grafitoa herdoildu eta hauts egingo da hondar gas korrosiboa eta metalezko materia organikoa dela eta, eta zerbitzua. grafitoaren oinarriaren bizitza asko murriztuko da. Aldi berean, eroritako grafito-hautsak txiparen kutsadura eragingo du. eko ekoizpen-prozesuansilizio karburo epitaxialak, zaila da jendeak gero eta zorrotzagoak diren grafito materialen erabilera-eskakizunak betetzea, eta horrek garapena eta aplikazio praktikoa larri mugatzen ditu. Hori dela eta, estaldura-teknologia hazten hasi zen.

SiC estalduraren abantailak erdieroaleen industrian

Estalduraren propietate fisiko eta kimikoek tenperatura altuko erresistentziarako eta korrosioarekiko erresistentziarako baldintza zorrotzak dituzte, produktuaren errendimenduan eta bizitzan zuzenean eragiten dutenak. SiC materialak indar handia, gogortasun handia, hedapen termiko koefiziente baxua eta eroankortasun termiko ona ditu. Tenperatura handiko egiturazko material eta tenperatura altuko material erdieroale garrantzitsua da. Grafitoaren oinarrian aplikatzen da. Bere abantailak hauek dira:

1) SiC korrosioarekiko erresistentea da eta grafitozko oinarria guztiz bil dezake. Dentsitate ona du eta gas korrosiboaren kalteak saihesten ditu.

2) SiC-k eroankortasun termiko handia eta lotura-indar handia ditu grafitozko oinarriarekin, estaldura ez dela erraza erortzen tenperatura altuko eta tenperatura baxuko hainbat zikloren ondoren.

3) SiC-k egonkortasun kimiko ona du estalduraren porrota ekiditeko tenperatura altuko eta atmosfera korrosiboan.

CVD SiC estalduraren oinarrizko propietate fisikoak

Gainera, material ezberdinetako labe epitaxialek errendimendu-adierazle desberdinak dituzten grafitozko erretiluak behar dituzte. Grafitozko materialen hedapen termikoaren koefizientea parekatzeak labe epitaxialaren hazkuntza-tenperaturara egokitzea eskatzen du. Adibidez, tenperaturasilizio-karburoaren epitaxiaaltua da, eta dilatazio termiko koefiziente handiko bat datorren erretilu bat behar da. SiC-ren hedapen termikoko koefizientea grafitoarenetik oso hurbil dago, eta grafitoaren oinarriaren gainazaleko estaldurarako material hobetsia gisa egokia da.

SiC materialek kristal forma desberdinak dituzte. Ohikoenak 3C, 4H eta 6H dira. Kristal forma desberdinetako SiC-k erabilera desberdinak ditu. Adibidez, 4H-SiC potentzia handiko gailuak fabrikatzeko erabil daiteke; 6H-SiC egonkorrena da eta gailu optoelektronikoak fabrikatzeko erabil daiteke; 3C-SiC GaN geruza epitaxialak ekoizteko eta SiC-GaN RF gailuak fabrikatzeko erabil daiteke, GaN-ren antzeko egitura dela eta. 3C-SiC β-SiC ere deitzen zaio. β-SiC-ren erabilera garrantzitsu bat film mehe eta estaldura material gisa da. Hori dela eta, β-SiC da gaur egun estaltzeko material nagusia.

β-SiC-ren-egitura kimikoa

Erdieroaleen ekoizpenean ohiko kontsumigarri gisa, SiC estaldura substratuetan, epitaxian, erabiltzen da batez ere.oxidazio-difusioa, grabaketa eta ioien inplantazioa. Estalduraren propietate fisiko eta kimikoek tenperatura altuko erresistentziarako eta korrosioarekiko erresistentziarako baldintza zorrotzak dituzte, produktuaren errendimenduan eta bizitzan zuzenean eragiten dutenak. Hori dela eta, funtsezkoa da SiC estaldura prestatzea.