Зашто су ЦВД СиЦ премази обавезни за МОЦВД графитне суцепторе?

У производњи ЛЕД чипова, МОЦВД епитаксија служи као основни процес који одређује светлосну ефикасност. Током производње, графитни пријемници који носе сафирне или силицијумске подлоге раде у поновљеним термичким циклусима на температурама близу 1.000°Ц у корозивној атмосфери. Сходно томе, перформансе графитних пријемника директно утичу на ефикасност епитаксије, униформност епитаксије и коначни принос готових уређаја. Наношење ЦВД СиЦ премаза на графитне подлоге постало је главно индустријско решење. Овај чланак укратко разрађује разлоге за овај дизајн.

Шта се дешава када се користе необложени графитни пријемници?

Графитје одличан материјал за подршку при високим температурама, али има три инхерентна недостатка који се драстично погоршавају унутар МОЦВД комора:

1. Хемијска корозија на високим температурама

МОЦВД процеси уводе амонијак, водоник и метал-органске прекурсоре. Када графит дође у контакт са овим гасовима на скоро 1000°Ц, настају угљоводоници, па чак и цијановодоник. Ово узрокује континуирану корозију површине графита са постепеним одступањем димензија, а нуспродукти реакције контаминирају епитаксијални слој.

2. Испуштање нечистоћа из порозне структуре

Пошто графит има инхерентно порозну структуру, преостале металне нечистоће, адсорбована влага и кисеоник из производње се постепено ослобађају током поновљених циклуса грејања. Свако ослобађање покреће флуктуације у концентрацији позадинске нечистоће у епитаксијалном слоју, што ће створити необјашњиве дефектне тачке видљиве на кривуљама приноса.

3. Прашење и деформација под термичким циклусом

МОЦВД пријемници свакодневно пролазе кроз више циклуса грејања и хлађења. Голи графит трпи смањену силу везивања између површинских честица под поновљеним термичким ударом, што доводи до распадања праха. Честице угљеника које падају на епитаксијалне плочице доводе до фаталне контаминације честицама.

Укратко, необложени графитни пријемници делују као непредвидиве „бомбе са нечистоћама“ које непрекидно ослобађају загађиваче унутар МОЦВД комора.

Које предности ЦВД СиЦ премаз пружа?

Како производни процеси полупроводника напредују до нанометарских, па чак и атомских чворова, површински загађивачи у траговима укључујући честице загађивача и металне јонске нечистоће ће деградирати или чак учинити финалне полупроводничке уређаје потпуно нефункционалним. Ово намеће далеко строжије захтеве за перформансама графитних пријемника који се користе у епитаксијалним процесима. Ослањајући се на напредну технологију хемијског таложења паром, равномерно густ СиЦ премаз нанесен на графитне пријемнике. Овај премаз делује као робустан заштитни керамички оклоп и пружа следеће кључне предности:

1. Поуздана физичка заштита

СиЦ премаз у потпуности изолује графитну базу од атмосфере процеса, спречавајући амонијак и водоник да дођу у контакт са основним графитом и потискујући хемијско јеткање. У међувремену, нечистоће заробљене унутар графитне матрице су запечаћене испод премаза и не могу да се испирају у комору.

2. Ултра-висока чистоћа

ЦВД СиЦ премази чистоће постижу чистоћу на нивоу ппб (9Н степен, изнад 99,999995%), знатно надмашујући већину графитних материјала. То значи да је контаминација плочицеЦВД СиЦ обложен графитни пријемникповршина је смањена на скоро занемарљив ниво.

3. Супериорна отпорност на топлотни удар

МОЦВД пријемници имају тенденцију да трпе оштећења услед брзих температурних флуктуација. Кроз прилагођавања процеса,ЦВД СиЦпремази се могу чврсто повезати са графитним базама и прилагодити коефицијенту термичког ширења графита, ефикасно смањујући ризик од пуцања узрокованог екстремним променама температуре.

4. Изузетна отпорност на оксидацију

Током окружења са кисеоником испод 1600°Ц, ултра танак заштитни СиО₂ филм се природно развија на површини премаза ЦВД СиЦ обложених графитних пријемника. Овај ЦВД СиЦ премаз може спречити даљу оксидацију како би еродирао унутрашње графитне пријемнике, делујући као последње средство чак и у тешким околностима као што је непланирани улазак ваздуха током процеса.