Cad é an suscóir graifíte atá brataithe le SIC?

Figiúr 1. Sliocht graifíte brataithe

1. Ciseal Epitaxial agus a threalamh

Le linn an phróisis déantúsaíochta sliseog, ní mór dúinn ciseal eipiciúil a thógáil a thuilleadh ar roinnt foshraitheanna sliseog chun monarú feistí a éascú. Tagraíonn Epitaxy don phróiseas chun criostail aonair nua a fhás ar fhoshraith criostail amháin a próiseáladh go cúramach trí ghearradh, meilt, agus snasú. Is féidir leis an gcriostal aonair nua a bheith mar an t -ábhar céanna leis an tsubstráit, nó ábhar difriúil (homoepitaxial nó heteroepitaxial). Ós rud é go bhfásann an ciseal criostail aonair nua feadh na céime criostail foshraithe, tugtar ciseal eipiciúil air, agus déantar an déantúsaíocht feiste ar an gciseal eipiciúil. 

Mar shampla, aGaAs EpitaxialUllmhaítear ciseal ar fhoshraith sileacain le haghaidh feistí astaithe solais LED; aSic epitaxialFástar ciseal ar fhoshraith seoltaí SIC chun SBD, MOSFET agus feistí eile a thógáil in iarratais cumhachta; Tógtar ciseal epitaxial GAN ​​ar fhoshraith leath-inslithe SIC chun feistí monaraithe a dhéanamh ar nós HEMT in iarratais minicíochta raidió amhail cumarsáid. Cinneann paraiméadair amhail tiús na n -ábhar eipiciúil Sic agus an tiúchan cúlra iompróra go díreach airíonna leictreacha éagsúla feistí SIC. Sa phróiseas seo, ní féidir linn a dhéanamh gan trealamh sil -leagan gaile ceimiceach (CVD).

Figiúr 2. Modhanna Fáis Scannán Epitaxial

2. Tábhacht an tsosa graifíte brataithe SIC i dtrealamh CVD

I dtrealamh CVD, ní féidir linn an tsubstráit a chur go díreach ar an miotal nó go simplí ar bhonn le haghaidh sil -leagain eipiciúil, toisc go mbaineann sé le go leor fachtóirí amhail treo sreafa gáis (cothrománach, ingearach), teocht, brú, socrú agus ábhar salaithe. Dá bhrí sin, ní mór dúinn soceptor a úsáid (iompróir sliseog) an tsubstráit a chur ar thráidire agus teicneolaíocht CVD a úsáid chun sil -leagan eipiciúil a dhéanamh air. Is é an so-ghabhálaí seo an soirneoir graifíte atá brataithe le SIC (ar a dtugtar tráidire freisin).

2.1 Cur i bhFeidhm Socraithe Graifítí Brataithe SIC i dtrealamh MOCVD

Tá ról lárnach ag an soceptor graifíte atá brataithe le SICTrealamh Trealamh Gal Ceimiceach Orgánach Miotal (MOCVD)Chun tacú le foshraitheanna criostail aonair agus a théamh. Tá cobhsaíocht theirmeach agus aonfhoirmeacht theirmeach an tsosa seo ríthábhachtach do cháilíocht na n -ábhar eipiciúil, mar sin meastar gur croí -chomhpháirt fíor -riachtanach é i dtrealamh MOCVD. Baintear úsáid fhorleathan as teicneolaíocht sil -leagain cheimiceán orgánach miotail (MOCVD) faoi láthair i bhfás eipiciúil na scannán tanaí Gan i soilse ghorm toisc go bhfuil na buntáistí a bhaineann le hoibriú simplí, ráta fáis inrialaithe agus íonacht ard.

Mar cheann de na croí -chomhpháirteanna i dtrealamh MOCVD, tá Súbóir Graifítí Semiconductor Vetek freagrach as tacú le foshraitheanna criostail aonair agus iad a théamh, a théann i bhfeidhm go díreach ar aonfhoirmeacht agus íonacht na n -ábhar scannán tanaí, agus dá bhrí sin baineann sé le caighdeán ullmhúcháin na sliogán epitaxial. De réir mar a mhéadaíonn líon na n -úsáidí agus athraíonn an timpeallacht oibre, tá seans maith ann go gcaithfidh an soceptor graifíte agus dá bhrí sin tá sé aicmithe mar dhuine inchaite.

2.2. Saintréithe an tso -ghasta graifíte brataithe SIC

Chun freastal ar riachtanais threalamh MOCVD, ní mór tréithe sonracha a bheith ag an sciath a theastaíonn don soceptor graifíte chun na caighdeáin seo a leanas a chomhlíonadh:

✔ Clúdach maith.

✔ Neart Nasctha Ard: Ba chóir an sciath a nascadh go daingean leis an so-ghabhálaí agus gan a bheith éasca titim amach tar éis timthriallta iolracha ardteochta agus ísealteochta.

✔ Cobhsaíocht cheimiceach maith: Caithfidh cobhsaíocht cheimiceach maith a bheith ag an sciath chun teip a sheachaint i dteocht ard agus atmaisféir chreimneacha.

2.3 Deacrachtaí agus Dúshláin maidir le Graifít agus Ábhair Chairbíde Sileacain a Meaitseáil

Feidhmíonn Silicon Carbide (SIC) go maith in atmaisféir eipidíteacha an GAN mar gheall ar a bhuntáistí amhail friotaíocht creimthe, seoltacht ard teirmeach, friotaíocht turraing teirmeach agus cobhsaíocht cheimiceach maith. Tá a chomhéifeacht leathnaithe teirmeach cosúil le comhéifeacht graifít, rud a fhágann gurb é an t -ábhar is fearr le haghaidh bratuithe so -ghabhálach graifíte.

Mar sin féin, tar éis an tsaoil,graifítisSileacan CairbídTá dhá ábhar dhifriúla ann, agus beidh cásanna fós ann ina bhfuil saol gearr seirbhíse ag an sciath, tá sé éasca titim amach, agus méadaíonn sé costais mar gheall ar chomhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha éagsúla. 

3. Teicneolaíocht sciath sic

3.1. Cineálacha coitianta sic

Faoi láthair, tá 3C, 4H agus 6H i measc na gcineálacha coitianta SIC, agus tá cineálacha éagsúla SIC oiriúnach chun críocha éagsúla. Mar shampla, tá 4H-SiC oiriúnach le haghaidh feistí ardchumhachta a mhonarú, tá 6H-SiC réasúnta seasmhach agus is féidir é a úsáid le haghaidh feistí optoelectronic, agus is féidir 3C-SiC a úsáid chun sraitheanna epitaxial Gan a ullmhú agus feistí RF SIC-GAN a mhonarú mar gheall ar a struchtúr comhchosúil le Gan. Tugtar β-SIC go coitianta ar 3C-SiC freisin, a úsáidtear go príomha le haghaidh scannáin tanaí agus ábhair sciath. Dá bhrí sin, tá β-SIC ar cheann de na príomhábhair le haghaidh bratuithe faoi láthair.

3.2.Sciath cairbíde sileacainmodh ullmhúcháin

Tá go leor roghanna ann chun bratuithe cairbíde sileacain a ullmhú, lena n-áirítear modh glóthach-Sol, modh spraeála, modh spraeála bíoma ian, modh imoibriúcháin gaile ceimiceacha (CVR) agus modh sil-leagan gaile ceimiceach (CVD). Ina measc, is é an modh sil -leagan gaile ceimiceach (CVD) an phríomhtheicneolaíocht faoi láthair chun bratuithe SIC a ullmhú. Taisceann an modh seo bratuithe SIC ar dhromchla an tsubstráit trí imoibriú céime gáis, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le dlúth -nascadh idir an sciath agus an tsubstráit, ag feabhsú friotaíocht ocsaídiúcháin agus friotaíocht ablation an ábhair fhoshraith.

Is é an modh sintéirithe ardteochta, tríd an tsubstráit graifít a chur sa phúdar leabú agus é a shintéiriú ag teocht ard faoi atmaisféar támh, a chruthaíonn sciath SIC ar dhromchla an tsubstráit, ar a dtugtar an modh leabaithe. Cé go bhfuil an modh seo simplí agus go bhfuil an sciath nasctha go docht leis an tsubstráit, tá aonfhoirmeacht an sciath sa treo tiús bocht, agus tá seans ann go dtaispeánfar poill, rud a laghdaíonn an fhriotaíocht ocsaídiúcháin.

✔ An modh spraeálaIs éard atá i gceist le hamhábhair leachtacha a spraeáil ar dhromchla an tsubstráit graifít, agus ansin na hamhábhair a dhaingniú ag teocht ar leith chun sciath a dhéanamh. Cé go bhfuil an modh seo ar chostas íseal, tá an sciath nasctha go lag leis an tsubstráit, agus tá droch-aonfhoirmeacht, tiús tanaí, agus friotaíocht ocsaídiúcháin lag ag an sciath, agus is iondúil go dteastaíonn cóireáil bhreise uaidh.

✔ Teicneolaíocht spraeála bhíoma ianÚsáideann sé gunna ian bíoma chun ábhar leáite nó leáite go páirteach a spraeáil ar dhromchla foshraithe graifít, a shoriding agus a bhannaí ansin chun sciath a dhéanamh. Cé go bhfuil an oibríocht simplí agus gur féidir leis sciath cairbíde sileacain sách dlúth a tháirgeadh, is furasta an sciath a bhriseadh agus tá droch -fhriotaíocht ocsaídiúcháin aige. Is iondúil go n-úsáidtear é chun bratuithe ilchodacha SIC ardchaighdeáin a ullmhú.

✔ Modh Sol-Gel, is éard atá i gceist leis an modh seo ná tuaslagán aonfhoirmeach agus trédhearcach Sol a ullmhú, é a chur i bhfeidhm ar dhromchla an tsubstráit, agus ansin triomú agus shintéiriú chun sciath a dhéanamh. Cé go bhfuil an oibríocht simplí agus go bhfuil an costas íseal, tá friotaíocht turraing teirmeach íseal ag an sciath ullmhaithe agus tá seans maith ann go mbeidh sé ag scoilteadh, mar sin tá a raon iarratais teoranta.

✔ Teicneolaíocht imoibriúcháin gaile ceimiceacha (CVR). Cé gur féidir sciath atá nasctha go docht a ullmhú, tá gá le teocht imoibriúcháin níos airde agus tá an costas ard.

✔ Sil -leagan gaile ceimiceach (CVD): Is é CVD an teicneolaíocht is mó a úsáidtear chun bratuithe SIC a ullmhú, agus cruthaítear bratuithe SIC trí imoibrithe céime gáis ar dhromchla an tsubstráit. Tá an sciath a ullmhaítear leis an modh seo nasctha go dlúth leis an bhfoshraith, a fheabhsaíonn friotaíocht ocsaídiúcháin an tsubstráit agus friotaíocht ablation, ach teastaíonn am sil -leagain uaidh, agus d'fhéadfadh an gás imoibriúcháin a bheith tocsaineach.

Fíor 3. Léaráid taiscéalaithe gaile cheimiceacha

4. Iomaíocht mhargaidh agusSé leathsheoltóraNuálaíocht theicneolaíoch ’

I margadh an tsubstráit graifíte SIC, thosaigh monaróirí eachtracha níos luaithe, le buntáistí soiléire agus sciar níos airde den mhargadh. Go hidirnáisiúnta, is soláthraithe príomhshrutha iad Xycard san Ísiltír, SGL sa Ghearmáin, Toyo Tanso sa tSeapáin, agus MEMC sna Stáit Aontaithe, agus déanann siad monaplach ar an margadh idirnáisiúnta go bunúsach. Mar sin féin, tá an tSín briste anois tríd an gcroí -theicneolaíocht a bhaineann le bratuithe SIC atá ag fás go haonfhoirmeach ar dhromchla na bhfoshraitheanna graifíte, agus tá custaiméirí baile agus eachtrannacha fíoraithe ag custaiméirí baile agus eachtrannacha. Ag an am céanna, tá buntáistí iomaíocha áirithe aige i bpraghas, ar féidir leis riachtanais trealaimh MOCVD a chomhlíonadh chun foshraitheanna graifíte brataithe SIC a úsáid. 

Tá Vetek Semiconductor ag gabháil do thaighde agus d'fhorbairt i réimse naBratuithe sicar feadh níos mó ná 20 bliain. Dá bhrí sin, sheol muid an teicneolaíocht ciseal maolánach céanna le SGL. Trí theicneolaíocht phróiseála speisialta, is féidir ciseal maolánach a chur leis idir graifít agus cairbíd sileacain chun saol na seirbhíse a mhéadú níos mó ná dhá uair.