Зошто CVD SiC облогите се задолжителни за MOCVD графитните чувствителни?

Во производството на LED чипови, MOCVD епитаксијата служи како основен процес што ја одредува прозрачната ефикасност. За време на производството, графитните сензори кои носат супстрати од сафир или силициум работат под повторени термички циклуси на температури блиску до 1.000°C во корозивни атмосфери. Според тоа, перформансите на графитните сензори директно влијаат на ефикасноста на епитаксиите, униформноста на епитаксиите и конечниот принос на готови уреди. Депонирањето на CVD SiC облога на графитните сензори стана главното индустриско решение. Оваа статија накратко го елаборира образложението зад овој дизајн.

Што се случува кога се користат необложени чувствителни графити?

Графите одличен материјал за поддршка на висока температура, но сепак има три својствени недостатоци кои драстично се влошуваат во коморите на MOCVD:

1. Хемиска корозија на високи температури

MOCVD процесите воведуваат амонијак, водород и метало-органски прекурсори. Кога графитот ќе дојде во контакт со овие гасови на речиси 1.000°C, се создаваат јаглеводороди, па дури и водород цијанид. Ова предизвикува континуирана корозија на површината на графитот со постепено отстапување на димензиите, а нуспроизводите на реакцијата го контаминираат епитаксијалниот слој.

2. Испуштање на нечистотии од порозна структура

Бидејќи графитот има инхерентно порозна структура, резидуалните метални нечистотии, адсорбираната влага и кислородот од производството постепено се ослободуваат за време на повторените циклуси на загревање. Секое ослободување предизвикува флуктуации во позадинската концентрација на нечистотија на епитаксијалниот слој, што ќе создаде необјаснети дефектни точки видливи на кривите на принос.

3. Прав и деформација при термички циклус

MOCVD сензорите секојдневно подлежат на повеќе циклуси на загревање и ладење. Голиот графит трпи намалена сила на поврзување помеѓу површинските честички при повторен термички шок, што резултира со фрлање прашок. Јаглеродните честички кои паѓаат на епитаксијалните наполитанки доведуваат до фатална контаминација со честички.

Накратко, необложените графитни сензори делуваат како непредвидливи „бомби со нечистотија“ кои континуирано ослободуваат загадувачи во коморите на MOCVD.

Кои предности ги обезбедува CVD SiC облогата?

Како што процесите на производство на полупроводници напредуваат до јазли на нанометри, па дури и во атомски размери, трагите на површинските загадувачи, вклучувајќи честички загадувачи и метални јонски нечистотии, ќе ги разградат или дури и ќе ги направат крајните полупроводнички уреди целосно нефункционални. Ова наметнува многу построги барања за изведба на графитните сензори што се користат во епитаксијалните процеси. Потпирајќи се на напредната технологија за хемиско таложење на пареа, рамномерно густа SiC облога депонирана на графитни сензори. Овој слој делува како робустен заштитен керамички оклоп и ги дава следните клучни предности:

1. Сигурна физичка заштита

Облогата SiC целосно ја изолира графитната основа од процесните атмосфери, спречувајќи амонијакот и водородот да дојдат во контакт со основниот графит и да го потиснат хемиското гравирање. Во меѓувреме, нечистотиите заробени во графитната матрица се запечатени под облогата и не можат да се испуштат во комората.

2. Ултра-висока чистота

Чистотата CVD SiC облоги постигнува чистота на ниво на ppb (од 9N, над 99,999995%), значително надминувајќи ги повеќето графитни материјали. Ова значи дека контаминацијата на нафората од страна наCVD SiC обложен графитен чувствителповршината е намалена на речиси занемарливо ниво.

3. Супериорна отпорност на термички удар

MOCVD чувствителни имаат тенденција да се одржи оштетување од брзи температурни флуктуации. Преку прилагодување на процесот,CVD SiCоблогите можат цврсто да се врзат со графитните основи и да се прилагодат на коефициентот на термичка експанзија на графитот, ефикасно намалувајќи го ризикот од пукање предизвикан од екстремни температурни промени.

4. Извонредна отпорност на оксидација

За време на средини кои содржат кислород под 1600°C, природно се развива ултра тенок заштитен филм SiO2 на површината на облогата на графитните сензори обложени со CVD SiC. Овој CVD SiC слој може да спречи понатамошна оксидација за да ги еродира внатрешните сензори на графит, делувајќи како последно средство дури и во тешки околности како непланирано внесување воздух за време на процесот.