1. ඇයි අසිලිකන් කාබයිඩ් ආලේපනය
epitaxial ස්ථරය යනු epitaxial ක්රියාවලිය හරහා වේෆර් පදනම මත වර්ධනය වූ විශේෂිත තනි ස්ඵටික තුනී පටලයකි. උපස්ථර වේෆර් සහ epitaxial තුනී පටල සාමූහිකව epitaxial වේෆර් ලෙස හැඳින්වේ. ඔවුන් අතර, දසිලිකන් කාබයිඩ් epitaxialසිලිකන් කාබයිඩ් සමජාතීය epitaxial වේෆරයක් ලබා ගැනීම සඳහා සන්නායක සිලිකන් කාබයිඩ් උපස්ථරය මත ස්තරය වගා කර ඇති අතර, එය Schottky diodes, MOSFETs සහ IGBTs වැනි බල උපාංග බවට පත් කළ හැක. ඒවා අතර වඩාත් බහුලව භාවිතා වන්නේ 4H-SiC උපස්ථරයයි.
සියලුම උපාංග මූලික වශයෙන් epitaxy මත සාක්ෂාත් කර ඇති බැවින්, ගුණාත්මකභාවයepitaxyඋපාංගයේ කාර්ය සාධනය කෙරෙහි විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි, නමුත් ස්ඵටික සහ උපස්ථර සැකසීම මගින් epitaxy වල ගුණාත්මක භාවය බලපායි. එය කර්මාන්තයක මැද පුරුක වන අතර කර්මාන්තයේ දියුණුව සඳහා ඉතා තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial ස්ථර සකස් කිරීම සඳහා ප්රධාන ක්රම වනුයේ: වාෂ්පීකරණ වර්ධන ක්රමය; දියර අදියර epitaxy (LPE); අණුක කදම්භ epitaxy (MBE); රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම (CVD).
ඒවා අතර රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (CVD) වඩාත් ජනප්‍රිය 4H-SiC homoepitaxial ක්රමය වේ. 4-H-SiC-CVD epitaxy සාමාන්‍යයෙන් CVD උපකරණ භාවිතා කරයි, එමඟින් ඉහළ වර්ධන උෂ්ණත්ව තත්ව යටතේ 4H ස්ඵටික SiC අඛණ්ඩව පවත්වා ගැනීම සහතික කළ හැකිය.
CVD උපකරණවලදී, උපස්ථරය සෘජුවම ලෝහය මත තැබීමට හෝ සරලව epitaxial තැන්පත් කිරීම සඳහා පදනමක් මත තැබිය නොහැක, මන්ද එයට වායු ප්‍රවාහ දිශාව (තිරස්, සිරස්), උෂ්ණත්වය, පීඩනය, සවි කිරීම සහ පහත වැටෙන දූෂක වැනි විවිධ සාධක ඇතුළත් වේ. එබැවින්, පදනමක් අවශ්ය වන අතර, පසුව උපස්ථරය තැටිය මත තබා ඇති අතර, පසුව CVD තාක්ෂණය භාවිතයෙන් උපස්ථරය මත epitaxial තැන්පත් කිරීම සිදු කරනු ලැබේ. මෙම පදනම SiC ආලේපිත මිනිරන් පදනම වේ.
මූලික සංරචකයක් ලෙස, මිනිරන් පදනමට ඉහළ නිශ්චිත ශක්තියක් සහ නිශ්චිත මාපාංකයක්, හොඳ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධයක් සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් ඇත, නමුත් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී, විඛාදන වායූන් සහ ලෝහ කාබනික ද්රව්යවල අවශේෂ හේතුවෙන් මිනිරන් විඛාදනයට හා කුඩු බවට පත්වේ. පදාර්ථය, සහ ග්රැෆයිට් පදනමේ සේවා කාලය බෙහෙවින් අඩු වනු ඇත.
ඒ සමගම, වැටී ඇති මිනිරන් කුඩු චිපය දූෂණය කරනු ඇත. සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial වේෆර් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී, මිනිරන් ද්‍රව්‍ය භාවිතය සඳහා මිනිසුන්ගේ වැඩි වැඩියෙන් දැඩි අවශ්‍යතා සපුරාලීම දුෂ්කර වන අතර එමඟින් එහි සංවර්ධනය හා ප්‍රායෝගික යෙදුම බරපතල ලෙස සීමා වේ. එබැවින් ආලේපන තාක්ෂණය ඉහළ යාමට පටන් ගත්තේය.
2. වාසිSiC ආලේපනය
ආලේපනයේ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සඳහා දැඩි අවශ්‍යතා ඇති අතර එය නිෂ්පාදනයේ අස්වැන්න හා ආයු කාලය කෙරෙහි සෘජුවම බලපායි. SiC ද්රව්යය ඉහළ ශක්තියක්, ඉහළ දෘඪතාවක්, අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකය සහ හොඳ තාප සන්නායකතාවක් ඇත. එය වැදගත් අධි-උෂ්ණත්ව ව්‍යුහාත්මක ද්රව්යයක් සහ අධි-උෂ්ණත්ව අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයකි. එය ග්රැෆයිට් පදනමට යොදනු ලැබේ. එහි වාසි වන්නේ:
-SiC විඛාදනයට ප්‍රතිරෝධී වන අතර ග්රැෆයිට් පදනම සම්පූර්ණයෙන් ඔතා ගත හැකි අතර විඛාදන වායුවෙන් සිදුවන හානිය වළක්වා ගැනීමට හොඳ ඝනත්වයක් ඇත.
-SiC හි ඉහළ තාප සන්නායකතාවය සහ ග්රැෆයිට් පදනම සමඟ ඉහළ බන්ධන ශක්තියක් ඇති අතර, බහුවිධ උෂ්ණත්ව හා අඩු උෂ්ණත්ව චක්‍ර කිහිපයකින් පසු ආලේපනය වැටීම පහසු නොවන බව සහතික කරයි.
-SiC ඉහළ උෂ්ණත්ව හා විඛාදන වායුගෝලය තුළ ආලේපනය අසාර්ථක වීම වැළැක්වීම සඳහා හොඳ රසායනික ස්ථායීතාවයක් ඇත.
මීට අමතරව, විවිධ ද්රව්යවල epitaxial ඌෂ්මක සඳහා විවිධ කාර්ය සාධන දර්ශක සහිත මිනිරන් තැටි අවශ්ය වේ. ග්රැෆයිට් ද්රව්යවල තාප ප්රසාරණ සංගුණකය ගැලපීම සඳහා epitaxial උදුනෙහි වර්ධන උෂ්ණත්වයට අනුගත වීම අවශ්ය වේ. නිදසුනක් ලෙස, සිලිකන් කාබයිඩ් epitaxial වර්ධනයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, ඉහළ තාප ප්රසාරණ සංගුණකයක් සහිත තැටියක් අවශ්ය වේ. SiC හි තාප ප්රසාරණ සංගුණකය ග්රැෆයිට් වලට ඉතා සමීප වන අතර එය මිනිරන් පාදයේ මතුපිට ආලේපනය සඳහා වඩාත් කැමති ද්‍රව්‍ය ලෙස සුදුසු වේ.
SiC ද්රව්යවල විවිධ ස්ඵටික ආකාර ඇති අතර වඩාත් සුලභ ඒවා 3C, 4H සහ 6H වේ. SiC හි විවිධ ස්ඵටික ආකාර විවිධ භාවිතයන් ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, අධි බල උපාංග නිෂ්පාදනය කිරීමට 4H-SiC භාවිතා කළ හැක; 6H-SiC වඩාත්ම ස්ථායී වන අතර දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කළ හැක; 3C-SiC GaN වලට සමාන ව්‍යුහයක් නිසා GaN epitaxial ස්ථර නිෂ්පාදනය කිරීමට සහ SiC-GaN RF උපාංග නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කළ හැක. 3C-SiC සාමාන්‍යයෙන් β-SiC ලෙසද හැඳින්වේ. β-SiC හි වැදගත් භාවිතයක් වන්නේ තුනී පටලයක් සහ ආලේපන ද්රව්යයක් ලෙසය. එබැවින්, β-SiC වර්තමානයේ ආලේපනය සඳහා ප්රධාන ද්රව්යය වේ.
අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී SiC ආලේපන බහුලව භාවිතා වේ. ඒවා ප්රධාන වශයෙන් උපස්ථර, epitaxy, ඔක්සිකරණ විසරණය, කැටයම් කිරීම සහ අයන තැන්පත් කිරීම සඳහා භාවිතා වේ. ආලේපනයේ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය පිළිබඳ දැඩි අවශ්‍යතා ඇති අතර එය නිෂ්පාදනයේ අස්වැන්න හා ආයු කාලය කෙරෙහි සෘජුවම බලපායි. එබැවින්, SiC ආලේපනය සකස් කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.
පසු කාලය: ජූනි-24-2024