CVD சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு-2

CVD சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு

1. ஏன் உள்ளது ஒருசிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு

எபிடாக்சியல் அடுக்கு என்பது எபிடாக்சியல் செயல்முறையின் மூலம் செதில்களின் அடிப்படையில் வளர்க்கப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட ஒற்றை படிக மெல்லிய படமாகும். அடி மூலக்கூறு செதில் மற்றும் எபிடாக்சியல் மெல்லிய படலம் ஆகியவை கூட்டாக எபிடாக்சியல் செதில்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அவர்களில், திசிலிக்கான் கார்பைடு எபிடாக்சியல்ஒரு சிலிக்கான் கார்பைடு ஒரே மாதிரியான எபிடாக்சியல் செதில்களைப் பெறுவதற்கு கடத்தும் சிலிக்கான் கார்பைடு அடி மூலக்கூறில் அடுக்கு வளர்க்கப்படுகிறது, இது மேலும் ஷாட்கி டையோட்கள், MOSFETகள் மற்றும் IGBTகள் போன்ற சக்தி சாதனங்களாக உருவாக்கப்படலாம். அவற்றில், மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவது 4H-SiC அடி மூலக்கூறு ஆகும்.

அனைத்து சாதனங்களும் அடிப்படையில் எபிடாக்ஸியில் உணரப்படுவதால், தரம்எபிடாக்ஸிசாதனத்தின் செயல்திறனில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஆனால் எபிடாக்ஸியின் தரம் படிகங்கள் மற்றும் அடி மூலக்கூறுகளின் செயலாக்கத்தால் பாதிக்கப்படுகிறது. இது ஒரு தொழில்துறையின் நடுத்தர இணைப்பில் உள்ளது மற்றும் தொழில்துறையின் வளர்ச்சியில் மிகவும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

சிலிக்கான் கார்பைடு எபிடாக்சியல் அடுக்குகளை தயாரிப்பதற்கான முக்கிய முறைகள்: ஆவியாதல் வளர்ச்சி முறை; திரவ நிலை எபிடாக்ஸி (LPE); மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸி (MBE); இரசாயன நீராவி படிவு (CVD).

அவற்றில், இரசாயன நீராவி படிவு (CVD) மிகவும் பிரபலமான 4H-SiC ஹோமோபிடாக்சியல் முறையாகும். 4-H-SiC-CVD எபிடாக்ஸி பொதுவாக CVD உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, இது உயர் வளர்ச்சி வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் எபிடாக்சியல் அடுக்கு 4H படிக SiC இன் தொடர்ச்சியை உறுதிசெய்யும்.

CVD உபகரணங்களில், அடி மூலக்கூறை நேரடியாக உலோகத்தின் மீது வைக்கவோ அல்லது எபிடாக்சியல் படிவுக்கான அடித்தளத்தில் வைக்கவோ முடியாது, ஏனெனில் இது வாயு ஓட்டத்தின் திசை (கிடைமட்ட, செங்குத்து), வெப்பநிலை, அழுத்தம், நிலைப்படுத்தல் மற்றும் வீழ்ச்சியடையும் மாசுக்கள் போன்ற பல்வேறு காரணிகளை உள்ளடக்கியது. எனவே, ஒரு அடிப்படை தேவைப்படுகிறது, பின்னர் அடி மூலக்கூறு வட்டில் வைக்கப்படுகிறது, பின்னர் சிவிடி தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி அடி மூலக்கூறில் எபிடாக்சியல் படிவு செய்யப்படுகிறது. இந்த தளம் SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் தளமாகும்.

ஒரு முக்கிய அங்கமாக, கிராஃபைட் தளமானது உயர் குறிப்பிட்ட வலிமை மற்றும் குறிப்பிட்ட மாடுலஸ், நல்ல வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் உற்பத்தி செயல்பாட்டின் போது, ​​அரிக்கும் வாயுக்கள் மற்றும் உலோக கரிம உலோகங்களின் எச்சம் காரணமாக கிராஃபைட் அரிக்கப்பட்டு பொடியாகிவிடும். விஷயம், மற்றும் கிராஃபைட் தளத்தின் சேவை வாழ்க்கை பெரிதும் குறைக்கப்படும்.

அதே நேரத்தில், விழுந்த கிராஃபைட் தூள் சிப்பை மாசுபடுத்தும். சிலிக்கான் கார்பைடு எபிடாக்சியல் செதில்களின் உற்பத்தி செயல்பாட்டில், கிராஃபைட் பொருட்களின் பயன்பாட்டிற்கான மக்களின் கடுமையான தேவைகளை பூர்த்தி செய்வது கடினம், இது அதன் வளர்ச்சி மற்றும் நடைமுறை பயன்பாட்டை தீவிரமாக கட்டுப்படுத்துகிறது. எனவே, பூச்சு தொழில்நுட்பம் உயரத் தொடங்கியது.

2. நன்மைகள்SiC பூச்சு

பூச்சுகளின் இயற்பியல் மற்றும் இரசாயன பண்புகள் அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்கான கடுமையான தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன, இது உற்பத்தியின் விளைச்சல் மற்றும் வாழ்க்கையை நேரடியாக பாதிக்கிறது. SiC பொருள் அதிக வலிமை, அதிக கடினத்தன்மை, குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம் மற்றும் நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு முக்கியமான உயர் வெப்பநிலை கட்டமைப்பு பொருள் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை குறைக்கடத்தி பொருள். இது கிராஃபைட் தளத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் நன்மைகள்:

-SiC அரிப்பை எதிர்க்கும் மற்றும் கிராஃபைட் தளத்தை முழுமையாக மடிக்கக்கூடியது, மேலும் அரிக்கும் வாயுவால் சேதத்தைத் தவிர்க்க நல்ல அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது.

-SiC அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் கிராஃபைட் தளத்துடன் அதிக பிணைப்பு வலிமையைக் கொண்டுள்ளது, பல உயர் வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு பூச்சு உதிர்ந்து விடுவது எளிதானது அல்ல.

உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அரிக்கும் சூழ்நிலையில் பூச்சு தோல்வியடைவதைத் தடுக்க -SiC நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.

கூடுதலாக, வெவ்வேறு பொருட்களின் எபிடாக்சியல் உலைகளுக்கு வெவ்வேறு செயல்திறன் குறிகாட்டிகளுடன் கிராஃபைட் தட்டுகள் தேவைப்படுகின்றன. கிராஃபைட் பொருட்களின் வெப்ப விரிவாக்க குணகம் பொருத்தம், எபிடாக்சியல் உலையின் வளர்ச்சி வெப்பநிலைக்கு ஏற்றவாறு மாற்றியமைக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, சிலிக்கான் கார்பைடு எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியின் வெப்பநிலை அதிகமாக உள்ளது, மேலும் அதிக வெப்ப விரிவாக்க குணகம் பொருத்தம் கொண்ட தட்டு தேவைப்படுகிறது. SiC இன் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம் கிராஃபைட்டிற்கு மிக அருகில் உள்ளது, இது கிராஃபைட் தளத்தின் மேற்பரப்பு பூச்சுக்கு விருப்பமான பொருளாக பொருத்தமானது.
SiC பொருட்கள் பல்வேறு படிக வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் பொதுவானவை 3C, 4H மற்றும் 6H ஆகும். SiC இன் வெவ்வேறு படிக வடிவங்கள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, 4H-SiC உயர் சக்தி சாதனங்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம்; 6H-SiC மிகவும் நிலையானது மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம்; 3C-SiC ஆனது GaN எபிடாக்சியல் லேயர்களை உருவாக்கவும் SiC-GaN RF சாதனங்களை தயாரிக்கவும் பயன்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் கட்டமைப்பு GaN ஐ ஒத்திருக்கிறது. 3C-SiC பொதுவாக β-SiC என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. β-SiC இன் முக்கியமான பயன்பாடானது மெல்லிய படலமாகவும் பூச்சுப் பொருளாகவும் உள்ளது. எனவே, தற்போது பூச்சுக்கான முக்கிய பொருளாக β-SiC உள்ளது.
SiC பூச்சுகள் பொதுவாக குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை முக்கியமாக அடி மூலக்கூறுகள், எபிடாக்சி, ஆக்சிஜனேற்ற பரவல், பொறித்தல் மற்றும் அயன் பொருத்துதல் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பூச்சுகளின் இயற்பியல் மற்றும் இரசாயன பண்புகள் உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பின் மீது கடுமையான தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன, இது உற்பத்தியின் விளைச்சல் மற்றும் வாழ்க்கையை நேரடியாக பாதிக்கிறது. எனவே, SiC பூச்சு தயாரிப்பது மிகவும் முக்கியமானது.