ส่วนที่ 1
ถ้วยใส่ตัวอย่าง ตัวยึดเมล็ดพืช และวงแหวนนำในเตาผลึกเดี่ยว SiC และ AIN ปลูกโดยวิธี PVT
ดังแสดงในรูปที่ 2 [1] เมื่อใช้วิธีการขนส่งไอทางกายภาพ (PVT) เพื่อเตรียม SiC ผลึกเมล็ดจะอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ วัตถุดิบ SiC จะอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิค่อนข้างสูง (สูงกว่า 2400℃) และวัตถุดิบจะสลายตัวเพื่อผลิต SiXCy (ส่วนใหญ่รวมถึง Si, SiC₂, ศรี₂ค ฯลฯ)วัสดุที่มีสถานะเป็นไอจะถูกขนส่งจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังผลึกเมล็ดในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ, fการก่อตัวนิวเคลียสของเมล็ด การเจริญเติบโต และสร้างผลึกเดี่ยววัสดุสนามความร้อนที่ใช้ในกระบวนการนี้ เช่น ถ้วยใส่ตัวอย่าง วงแหวนนำทางการไหล ที่ยึดคริสตัลเมล็ดพืช ควรทนต่ออุณหภูมิสูง และจะไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อวัตถุดิบ SiC และผลึกเดี่ยว SiCในทำนองเดียวกัน องค์ประกอบความร้อนในการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว AlN จะต้องทนต่อไอ Al, N₂การกัดกร่อน และต้องมีอุณหภูมิยูเทคติกสูง (กับ AlN) เพื่อลดระยะเวลาการเตรียมคริสตัล
พบว่า SiC[2-5] และ AlN[2-3] ถูกเตรียมโดยเคลือบทีซีวัสดุสนามความร้อนด้วยกราไฟท์สะอาดกว่า แทบไม่มีคาร์บอน (ออกซิเจน ไนโตรเจน) และสิ่งสกปรกอื่น ๆ เลย มีข้อบกพร่องที่ขอบน้อยลง ความต้านทานลดลงในแต่ละภูมิภาค และความหนาแน่นของไมโครพอร์และความหนาแน่นของหลุมกัดกร่อนลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (หลังจากการกัดด้วย KOH) และคุณภาพของคริสตัล ได้รับการปรับปรุงอย่างมากนอกจากนี้,ถ้วยใส่ตัวอย่าง TaCอัตราการลดน้ำหนักเกือบเป็นศูนย์ ลักษณะที่ปรากฏไม่ทำลาย สามารถรีไซเคิลได้ (อายุการใช้งานสูงสุด 200 ชั่วโมง) สามารถปรับปรุงความยั่งยืนและประสิทธิภาพของการเตรียมผลึกเดี่ยวดังกล่าว
รูปที่.2. (a) แผนผังของอุปกรณ์ปลูกลิ่มผลึกเดี่ยว SiC โดยวิธี PVT
(ข) ด้านบนเคลือบทีซีวงเล็บเมล็ด (รวมถึงเมล็ด SiC)
(ค)วงแหวนไกด์กราไฟท์เคลือบ TAC
ส่วน/2
MOCVD GaN เครื่องทำความร้อนปลูกชั้น epitaxial
ดังที่แสดงในรูปที่ 3 (a) การเติบโตของ MOCVD GaN เป็นเทคโนโลยีการสะสมไอสารเคมีโดยใช้ปฏิกิริยาการสลายตัวแบบออร์แกนเมตริกเพื่อสร้างฟิล์มบางโดยการเติบโตของไอระเหยความแม่นยำของอุณหภูมิและความสม่ำเสมอในช่องทำให้เครื่องทำความร้อนกลายเป็นส่วนประกอบหลักที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์ MOCVDไม่ว่าพื้นผิวจะสามารถให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอเป็นเวลานาน (ภายใต้การทำความเย็นซ้ำๆ ก็ตาม) ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง (ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของก๊าซ) และความบริสุทธิ์ของฟิล์มจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการสะสมของฟิล์ม ความสม่ำเสมอของความหนา และประสิทธิภาพของชิป
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการรีไซเคิลของเครื่องทำความร้อนในระบบการเติบโตของ MOCVD GaNเคลือบ TACเปิดตัวเครื่องทำความร้อนกราไฟท์สำเร็จแล้วเมื่อเปรียบเทียบกับชั้น epitaxis ของ GaN ที่ปลูกโดยเครื่องทำความร้อนทั่วไป (โดยใช้การเคลือบ pBN) ชั้น epitaxis ของ GaN ที่ปลูกโดยเครื่องทำความร้อน TaC มีโครงสร้างผลึกที่เกือบจะเหมือนกัน ความสม่ำเสมอของความหนา ข้อบกพร่องที่แท้จริง การเติมสารเจือปน และการปนเปื้อนนอกจากนี้การเคลือบแทซีมีความต้านทานต่ำและการปล่อยพื้นผิวต่ำ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความสม่ำเสมอของเครื่องทำความร้อน ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานและการสูญเสียความร้อนความพรุนของการเคลือบสามารถปรับได้โดยการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการเพื่อปรับปรุงคุณลักษณะการแผ่รังสีของเครื่องทำความร้อนและยืดอายุการใช้งาน [5]ข้อดีเหล่านี้ทำให้เคลือบทีซีเครื่องทำความร้อนกราไฟท์เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับระบบการเติบโตของ MOCVD GaN
รูปที่.3. ( a ) แผนผังของอุปกรณ์ MOCVD สำหรับการเจริญเติบโตของ epitaxis ของ GaN
(b) เครื่องทำความร้อนกราไฟท์เคลือบ TAC แบบขึ้นรูปที่ติดตั้งในการตั้งค่า MOCVD ไม่รวมฐานและฉากยึด (ภาพประกอบแสดงฐานและฉากยึดในการทำความร้อน)
(c) เครื่องทำความร้อนกราไฟท์เคลือบ TAC หลังจากการเจริญเติบโตของ epitaxx 17 GaN[6]
ส่วน/3
ตัวรับเคลือบสำหรับ epitaxy (ตัวพาเวเฟอร์)
ตัวพาเวเฟอร์เป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญสำหรับการเตรียม SiC, AlN, GaN และเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์คลาสที่สามอื่นๆ และการเติบโตของเวเฟอร์เอพิแทกเซียลตัวพาเวเฟอร์ส่วนใหญ่ทำจากกราไฟต์และเคลือบด้วยการเคลือบ SiC เพื่อต้านทานการกัดกร่อนจากก๊าซในกระบวนการ โดยมีช่วงอุณหภูมิเอพิแทกเซียลอยู่ที่ 1100 ถึง 1600°C และความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบป้องกันมีบทบาทสำคัญในอายุการใช้งานของตัวพาเวเฟอร์ผลการวิจัยพบว่าอัตราการกัดกร่อนของ TaC ช้ากว่า SiC ในแอมโมเนียอุณหภูมิสูงถึง 6 เท่าในไฮโดรเจนที่มีอุณหภูมิสูง อัตราการกัดกร่อนจะช้ากว่า SiC มากกว่า 10 เท่า
ได้รับการพิสูจน์จากการทดลองแล้วว่าถาดที่ปกคลุมด้วย TaC แสดงความเข้ากันได้ดีในกระบวนการ GaN MOCVD แสงสีฟ้า และไม่ก่อให้เกิดสิ่งเจือปนหลังจากการปรับเปลี่ยนกระบวนการอย่างจำกัด ไฟ LED ที่เติบโตโดยใช้ตัวพา TaC จะแสดงประสิทธิภาพและความสม่ำเสมอเช่นเดียวกับตัวพา SiC ทั่วไปดังนั้นอายุการใช้งานของพาเลทเคลือบ TAC จึงดีกว่าหมึกเปลือยและเคลือบ SiCพาเลทกราไฟท์
เวลาโพสต์: Mar-05-2024