O que é susceptor de grafite revestido com SiC?

Para apresentar oReceptor de grafite revestido de SiC, é importante entender sua aplicação. Ao fabricar dispositivos, é necessário construir mais camadas epitaxiais em alguns substratos de wafer. Por exemplo, os dispositivos emissores de luz LED requerem a preparação de camadas epitaxiais de GaAs em substratos de silício; embora o crescimento da camada de SiC em substratos de SiC seja necessário, a camada epitaxial ajuda a construir dispositivos para aplicações de energia, como alta tensão e alta corrente, por exemplo SBD, MOSFET, etc. Por outro lado, a camada epitaxial de GaN é construída no SiC semi-isolante substrato para construir dispositivos como HEMT para aplicações de radiofrequência, como comunicações. Para fazer isso, umEquipamento CVD(entre outros métodos técnicos) é necessário. Este equipamento pode depositar os elementos dos grupos III e II e os elementos dos grupos V e VI como materiais fonte de crescimento na superfície do substrato.

EmEquipamento CVD, o substrato não pode ser colocado diretamente sobre o metal ou simplesmente colocado sobre uma base para deposição epitaxial. Isso ocorre porque a direção do fluxo do gás (horizontal, vertical), temperatura, pressão, fixação, liberação de contaminantes, etc. são fatores que podem influenciar o processo. Portanto, é necessário um susceptor onde o substrato é colocado no disco e, em seguida, a tecnologia CVD é usada para realizar a deposição epitaxial no substrato. Este susceptor é um susceptor de grafite revestido com SiC (também conhecido como bandeja).

Oreceptor de grafiteé um componente crucialEquipamento MOCVD. Ele atua como transportador e elemento de aquecimento do substrato. Sua estabilidade térmica, uniformidade e outros parâmetros de desempenho são fatores importantes que determinam a qualidade do crescimento do material epitaxial e afetam diretamente a uniformidade e pureza do material de película fina. Portanto, a qualidade doreceptor de grafiteé vital na preparação de wafers epitaxiais. No entanto, devido à natureza consumível do susceptor e às mudanças nas condições de trabalho, ele é facilmente perdido.

A grafite possui excelente condutividade térmica e estabilidade, tornando-a um componente base ideal paraEquipamento MOCVD. No entanto, o grafite puro enfrenta alguns desafios. Durante a produção, gases corrosivos residuais e matéria orgânica metálica podem causar corrosão e pó do susceptor, reduzindo significativamente sua vida útil. Além disso, a queda do pó de grafite pode causar poluição ao chip. Portanto, esses problemas precisam ser resolvidos durante o processo de preparação da base.

A tecnologia de revestimento é um processo que pode ser usado para fixar pó em superfícies, aumentar a condutividade térmica e distribuir o calor uniformemente. Essa tecnologia se tornou a principal forma de resolver esse problema. Dependendo do ambiente de aplicação e dos requisitos de uso da base de grafite, o revestimento superficial deve ter as seguintes características:

1. Alta densidade e embalagem completa: A base de grafite está em um ambiente de trabalho corrosivo e de alta temperatura, e a superfície deve ser totalmente coberta. O revestimento também deve ter boa densidade para proporcionar uma boa proteção.

2. Bom nivelamento da superfície: Como a base de grafite usada para crescimento de cristal único requer um alto nivelamento da superfície, o nivelamento original da base deve ser mantido após a preparação do revestimento. Isto significa que a superfície do revestimento deve ser uniforme.

3. Boa resistência de ligação: Reduzir a diferença no coeficiente de expansão térmica entre a base de grafite e o material de revestimento pode efetivamente melhorar a força de ligação entre os dois. Depois de passar por ciclos térmicos de alta e baixa temperatura, o revestimento não é fácil de rachar.

4. Alta condutividade térmica: O crescimento de cavacos de alta qualidade requer calor rápido e uniforme da base de grafite. Portanto, o material de revestimento deve ter alta condutividade térmica.

5. Alto ponto de fusão, resistência a altas temperaturas à oxidação e resistência à corrosão: O revestimento deve ser capaz de funcionar de forma estável em ambientes de trabalho corrosivos e de alta temperatura.

Atualmente,Carboneto de Silício (SiC)é o material preferido para revestimento de grafite, devido ao seu desempenho excepcional em ambientes de alta temperatura e gases corrosivos. Além disso, seu próximo coeficiente de expansão térmica com grafite permite formar ligações fortes. Adicionalmente,Revestimento de carboneto de tântalo (TaC)também é uma boa escolha e pode suportar ambientes com temperaturas mais altas (> 2.000 ℃).

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