يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ياساشتىكى SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچنىڭ ھالقىلىق رولى ۋە قوللىنىش دېلولىرى

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دۇنيا مىقياسىدا يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئىشلەپچىقىرىش ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يادرولۇق زاپچاسلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىلىشىنى ئاشۇرۇشنى پىلانلىدى. 2027-يىلغا بارغاندا ، 20 مىليون كۋادرات مېتىرلىق يېڭى زاۋۇت قۇرۇشنى نىشانلىدۇق ، ئومۇمىي مەبلىغى 70 مىليون دوللار. بىزنىڭ يادرولۇق تەركىبلىرىمىزنىڭ بىرىكرېمنىي كاربون (SiC) ۋافېر توشۇغۇچىسەزگۈرلۈك دەپمۇ ئاتىلىدۇ ، كۆرۈنەرلىك ئىلگىرىلەشلەرنى قولغا كەلتۈردى. ئۇنداقتا ، ۋافېرنى تۇتىدىغان بۇ تەخسە زادى نېمە؟

ۋافېر ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا ، ئېفتاكسىيىلىك قەۋەتلەر بىر قىسىم ۋافېر ئاستى قىسمىغا قۇرۇلۇپ ئۈسكۈنىلەرنى بارلىققا كەلتۈرىدۇ. مەسىلەن ، LED ئۈسكۈنىلىرى ئۈچۈن كرېمنىينىڭ ئاستى قىسمىدا GaAs ئېپىتاكسىيىلىك قەۋىتى تەييارلانغان ، SBD ۋە MOSFETs غا ئوخشاش ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى قوللىنىشچانلىقى ئۈچۈن SiC يەر ئاستى قەۋىتى ئۆستۈرۈلگەن ، HEMT قاتارلىق RF قوللىنىشچان پروگراممىلىرى ئۈچۈن GaN epitaxial قەۋىتى يېرىم ئىزولياتسىيىلىك SiC تارماق ئېغىزىدا ياسالغان. . بۇ جەريانغا تايىنىدۇخىمىيىلىك ھور چۆكمىسى (CVD)ئۈسكۈنە.

CVD ئۈسكۈنىلىرىدە گاز ئېقىمى (گورىزونتال ، تىك) ، تېمپېراتۇرا ، بېسىم ، مۇقىملىق ۋە بۇلغىنىش قاتارلىق ھەر خىل ئامىللار سەۋەبىدىن مېتاللارنى بىۋاسىتە مېتالغا ياكى يەر تەۋرەشنىڭ چۆكۈپ كېتىشىنىڭ ئاددىي ئاساسى قىلىشقا بولمايدۇ. شۇڭلاشقا ، سۈمۈرگۈچ سۇيۇقلۇقنى ئاستىغا قويۇپ ، CVD تېخنىكىسى ئارقىلىق تۇتقاقلىق چۆكمىسىنى قوزغىتىدۇ. بۇ سېزىمچانSiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچ.

SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچ ئادەتتە مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى (MOCVD) ئۈسكۈنىلىرىدە يەككە خرۇستال سۇيۇقلۇقنى قوللاش ۋە قىزىتىشتا ئىشلىتىلىدۇ. ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ۋە بىردەكلىكى SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچيۇقۇملۇق ماتېرىياللارنىڭ ئۆسۈش سۈپىتى ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم ، ئۇلارنى MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يادرولۇق تەركىبىي قىسمى (Veeco ۋە Aixtron قاتارلىق ئالدىنقى قاتاردىكى MOCVD ئۈسكۈنىلىرى شىركىتى). ھازىر ، MOCVD تېخنىكىسى ئاددىي ، كونترول قىلغىلى بولىدىغان ئېشىش سۈرئىتى ۋە ساپلىقى يۇقىرى بولغاچقا ، كۆك LED ئۈچۈن GaN فىلىملىرىنىڭ تارقىلىشچان ئۆسۈشىدە كەڭ قوللىنىلىۋاتىدۇ. MOCVD رېئاكتورىنىڭ مۇھىم تەركىبىي قىسمى بولۇش سۈپىتى بىلەنGaN فىلىمىنىڭ تارقىلىشچان ئۆسۈشىنىڭ سەزگۈرلۈكىچوقۇم يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىق ، بىردەك ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ، خىمىيىلىك مۇقىملىقى ۋە كۈچلۈك ئىسسىقلىق زەربىسىگە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى بولۇشى كېرەك. گرافىك بۇ تەلەپلەرگە تامامەن ماس كېلىدۇ.

MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يادرولۇق تەركىبىي قىسمى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، گرافت سۈمۈرگۈچ يەككە كىرىستال ئاستىنى قوللايدۇ ۋە قىزىتىدۇ ، بۇ كىنو ماتېرىياللىرىنىڭ بىردەكلىكى ۋە ساپلىقىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئۇنىڭ سۈپىتى تۇتقاقلىق ۋافېرنىڭ تەييارلىقىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئىشلىتىشنىڭ ئېشىشى ۋە خىزمەت شارائىتىنىڭ ئوخشىماسلىقىغا ئەگىشىپ ، گرافت سۈمۈرگۈچ ئاسان كونىراپ ، ئىستېمال قىلىشقا بولىدۇ.

MOCVD سۈمۈرگۈچتۆۋەندىكى تەلەپلەرنى قاندۇرۇش ئۈچۈن بەزى سىرلاش ئالاھىدىلىكى بولۇشى كېرەك:

• - ياخشى قاپلاش:سىر چوقۇم يۇقىرى زىچلىقتىكى گرافت سۈمۈرگۈچنى تولۇق يېپىپ ، چىرىتكۈچى گاز مۇھىتىدا چىرىشنىڭ ئالدىنى ئېلىشى كېرەك.
• -ئىككى باغلىنىش كۈچى:سىر چوقۇم گرافت سۈمۈرگۈچ بىلەن كۈچلۈك باغلىنىشى كېرەك ، كۆپ خىل يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە تۆۋەن تېمپېراتۇرا دەۋرىگە بەرداشلىق بېرەلمەيدۇ.
• خىمىيىلىك مۇقىملىق:سىر يۇقىرى خىمىيىلىك ۋە چىرىشچان ئاتموسفېرانىڭ مەغلۇبىيىتىدىن ساقلىنىش ئۈچۈن چوقۇم خىمىيىلىك مۇقىم بولۇشى كېرەك.

SiC چىرىشكە چىدامچانلىقى ، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ، ئىسسىقلىق زەربىسىگە قارشى تۇرۇش كۈچى ۋە خىمىيىلىك مۇقىملىقى يۇقىرى بولۇپ ، GaN تارقىلىشچان مۇھىتتا ئىپادىسى ياخشى. بۇنىڭدىن باشقا ، SiC نىڭ ئىسسىقلىق كېڭىيىش كوئېففىتسېنتى گرافت بىلەن ئوخشىشىپ كېتىدىغان بولۇپ ، SiC گرافت سۈمۈرگۈچ يېپىشنىڭ ئەڭ ياخشى ماتېرىيالىغا ئايلانغان.

ھازىر كۆپ ئۇچرايدىغان SiC تىپلىرى 3C ، 4H ۋە 6H نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، ھەر بىرى ئوخشىمىغان قوللىنىشچان پروگراممىلارغا ماس كېلىدۇ. مەسىلەن ، 4H-SiC يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئۈسكۈنىلەرنى ئىشلەپچىقىرالايدۇ ، 6H-SiC تۇراقلىق ۋە ئوپتىكىلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىگە ئىشلىتىلىدۇ ، 3C-SiC بولسا قۇرۇلما جەھەتتىن GaN غا ئوخشايدۇ ، ئۇ GaN ئېپتاكسىمان قەۋىتى ئىشلەپچىقىرىش ۋە SiC-GaN RF ئۈسكۈنىلىرىگە ماس كېلىدۇ. 3C-SiC يەنە β-SiC دەپمۇ ئاتىلىدۇ ، ئۇ ئاساسلىقى كىنو ۋە سىر ماتېرىيالى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ ، ئۇنى سىرلاشنىڭ ئاساسلىق ماتېرىيالى قىلىدۇ.

تەييارلاشنىڭ ھەر خىل ئۇسۇللىرى بارSiC چاپلاشسۇلياۋ يوپۇق ، قىستۇرما ، چوتكىلاش ، پلازما پۈركۈش ، خىمىيىلىك ھور رېئاكسىيەسى (CVR) ۋە خىمىيىلىك پارنىڭ چۆكۈشى (CVD) قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.

بۇنىڭ ئىچىدە ، قىستۇرۇش ئۇسۇلى يۇقىرى تېمپېراتۇرالىق قاتتىق باسقۇچلۇق سىناش جەريانىدۇر. گرافىك ئاستى قىسمىنى سى ۋە C پاراشوكى بار قىستۇرما پاراشوكقا سېلىپ ، ئىنېرت گازى مۇھىتىدا پۈركۈش ئارقىلىق ، گرافت ئاستى قىسمىغا SiC سىر شەكىللىنىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئاددىي ، سىر بىلەن ئاستى سىرنى ياخشى باغلايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇ سىرنىڭ قېلىنلىقى بىردەك ئەمەس ، تەر تۆشۈكچىلىرى بولۇشى مۇمكىن ، ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى ياخشى بولماسلىقنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

پۈركۈش قاپلاش ئۇسۇلى

پۈركۈش قاپلاش ئۇسۇلى سۇيۇق خام ئەشيانى گرافت يەر ئاستى يۈزىگە پۈركۈپ ، مەلۇم تېمپېراتۇرىدا ساقايتىپ سىر ھاسىل قىلىشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئاددىي ھەم تېجەشلىك ، ئەمما سىر بىلەن ئاستى قەۋەتنىڭ ئاجىز باغلىنىشىنى ، سىرنىڭ ياخشى بولماسلىقى ۋە ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى تۆۋەن نېپىز پەردىلەرنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، بۇ ياردەمچى ئۇسۇللارنى تەلەپ قىلىدۇ.

ئىئون نۇر چېچىش ئۇسۇلى

ئىئون لامپا پۈركۈش ئىئون نۇرلۇق مىلتىقنى ئىشلىتىپ ئېرىتىلگەن ياكى قىسمەن ئېرىتىلگەن ماتېرىياللارنى گرافت يەر ئاستى يۈزىگە پۈركۈپ ، مۇستەھكەملەنگەندىن كېيىن سىر ھاسىل قىلىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئاددىي بولۇپ ، قويۇق SiC قاپلاش ھاسىل قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، نېپىز پەردىلەرنىڭ ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارى ئاجىز بولۇپ ، سۈپىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش ئۈچۈن دائىم SiC بىرىكمە قەۋىتى ئىشلىتىلىدۇ.

Sol-Gel ئۇسۇلى

يەلتاشما يېلىمى بىر خىل ، سۈزۈك ئېرىتمە ئېرىتمىسى تەييارلاش ، يەر ئاستى يۈزىنى يېپىش ۋە قۇرۇتقاندىن كېيىن سىرلاش قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئاددىي ھەم تېجەشلىك ، ئەمما تۆۋەن ئىسسىقلىق زەربىسىگە قارشى تۇرۇش ۋە يېرىلىشقا ئاسان گىرىپتار بولغان چاپلاقنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، ئۇنىڭ كەڭ قوللىنىلىشىنى چەكلەيدۇ.

خىمىيىلىك ھور رېئاكسىيەسى (CVR)

CVR يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا Si ۋە SiO2 پاراشوكىنى ئىشلىتىپ SiO ھور ھاسىل قىلىدۇ ، ئۇ كاربون ماتېرىياللىرى بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ ، SiC سىرنى ھاسىل قىلىدۇ. ھاسىل بولغان SiC سىرلىق زايوم تارماق بالا بىلەن زىچ باغلانغان ، ئەمما بۇ جەريان يۇقىرى ئىنكاس تېمپېراتۇرىسى ۋە تەننەرخنى تەلەپ قىلىدۇ.

خىمىيىلىك ھور چۆكمىسى (CVD)

CVD SiC سىرلىرىنى تەييارلاشتىكى ئاساسلىق تېخنىكا. ئۇ گرافت يەر ئاستى يۈزىدىكى گاز فازا رېئاكسىيەسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، بۇ يەردە خام ئەشيا فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك رېئاكسىيەلەرنى باشتىن كەچۈرۈپ ، SiC سىر سۈپىتىدە ساقلىنىدۇ. CVD زىچ باغلانغان SiC قەۋىتىنى ئىشلەپ چىقىرىدۇ ، بۇ يەر ئاستى سۈيىنىڭ ئوكسىدلىنىش ۋە تاھارەتكە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى ئاشۇرىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، CVD نىڭ چۆكۈش ۋاقتى ئۇزۇن بولۇپ ، زەھەرلىك گازنى ئۆز ئىچىگە ئېلىشى مۇمكىن.

بازار ئەھۋالى

SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچ بازىرىدا ، چەتئەل ئىشلەپچىقارغۇچىلار كۆرۈنەرلىك قوغۇشۇن ۋە بازار ئۈلۈشى يۇقىرى. Semicera گرافىك ئاستى قىسمىدا بىر تۇتاش SiC قاپلاشنىڭ يادرولۇق تېخنىكىسىنى يېڭىپ ، ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ، ئېلاستىك مودۇل ، قاتتىقلىق ، رېشاتكا كەمتۈكلىكى ۋە باشقا سۈپەت مەسىلىلىرىنى ھەل قىلىدىغان ھەل قىلىش چارىسى بىلەن تەمىنلەپ ، MOCVD ئۈسكۈنىلىرىنىڭ تەلىپىگە تولۇق ماسلاشتى.

كەلگۈسى نەزەر

جۇڭگونىڭ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سانائىتى تېز تەرەققىي قىلماقتا ، MOCVD يۇقۇملۇق ئۈسكۈنىلىرىنىڭ يەرلىكلەشتۈرۈلۈشى ۋە قوللىنىشچانلىقى كېڭەيدى. SiC قاپلانغان گرافت سېزىمچان بازىرىنىڭ تېز سۈرئەتتە ئېشىشىدىن ئۈمىد بار.

خۇلاسە

بىرىكمە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنىلىرىنىڭ مۇھىم تەركىبىي قىسمى بولۇش سۈپىتى بىلەن ، يادرولۇق ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىنى ئىگىلەش ۋە SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچنى يەرلىكلەشتۈرۈش جۇڭگونىڭ يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سانائىتى ئۈچۈن ئىستراتېگىيىلىك مۇھىم. دۆلەت ئىچىدىكى SiC قاپلانغان گرافت سۈمۈرگۈچ مەيدانى جۇش ئۇرۇپ راۋاجلىنىۋاتىدۇ ، مەھسۇلات سۈپىتى خەلقئارا سەۋىيىگە يەتتى.Semiceraبۇ ساھەدىكى باشلامچى تەمىنلىگۈچى بولۇشقا تىرىشىۋاتىدۇ.