၁။ဘာကြောင့်ရှိတာလဲ။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာ
epitaxial အလွှာသည် epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်မှတဆင့် wafer ၏အခြေခံပေါ်တွင်ကြီးထွားလာသောတိကျသောတစ်ခုတည်းသောပုံဆောင်ခဲပါးလွှာသောရုပ်ရှင်ဖြစ်သည်။ အလွှာလွှာ wafer နှင့် epitaxial ပါးလွှာသော ဖလင်များကို စုပေါင်း epitaxial wafers ဟုခေါ်သည်။ ၎င်းတို့အနက်၊ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxialSchottky diodes၊ MOSFETs နှင့် IGBTs ကဲ့သို့သော ပါဝါကိရိယာများအဖြစ် ထပ်မံပြုလုပ်နိုင်သည့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တစ်သားတည်းဖြစ်တည်နေသော epitaxial wafer ရရှိရန်အတွက် အလွှာကို လျှပ်ကူးဆီလီကွန်ကာဗိုက်အလွှာပေါ်တွင် စိုက်ပျိုးထားသည်။ ၎င်းတို့အနက် အသုံးအများဆုံးမှာ 4H-SiC အလွှာဖြစ်သည်။
အားလုံး devices တွေကိုအခြေခံအားဖြင့် epitaxy ပေါ်တွင်သဘောပေါက်ကြသည်ဖြစ်သောကြောင့်, ၏အရည်အသွေးepitaxyစက်ပစ္စည်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် ကြီးမားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိသော်လည်း epitaxy ၏ အရည်အသွေးသည် crystals နှင့် substrates များ၏ လုပ်ဆောင်မှုကြောင့် ထိခိုက်ပါသည်။ ၎င်းသည် စက်မှုလုပ်ငန်းတစ်ခု၏ အလယ်အလတ်အချိတ်အဆက်တွင်ရှိပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အလွန်အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။
ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial အလွှာများကိုပြင်ဆင်ခြင်းအတွက်အဓိကနည်းလမ်းများမှာ- ရေငွေ့ပျံခြင်းကြီးထွားမှုနည်းလမ်း; အရည်အဆင့် epitaxy (LPE); မော်လီကျူးအလင်းတန်း epitaxy (MBE); ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း (CVD)။
၎င်းတို့အနက် ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (CVD) သည် လူကြိုက်အများဆုံး 4H-SiC homoepitaxial နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ 4-H-SiC-CVD epitaxy သည် ယေဘူယျအားဖြင့် CVD ကိရိယာကို အသုံးပြုထားပြီး၊ မြင့်မားသော အပူချိန်အခြေအနေအောက်တွင် epitaxial အလွှာ 4H crystal SiC ၏ ဆက်လက်တည်မြဲမှုကို သေချာစေနိုင်သည်။
CVD စက်များတွင်၊ အလွှာကို သတ္တုပေါ်တွင် တိုက်ရိုက် ထားနိုင်ခြင်း သို့မဟုတ် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှု ဦးတည်ချက် (အလျားလိုက်၊ ဒေါင်လိုက်)၊ အပူချိန်၊ ဖိအား၊ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် ကျဆင်းနေသော လေထုညစ်ညမ်းမှုစသည့် အချက်များစွာ ပါဝင်သောကြောင့် ၎င်းတွင် သတ္တုအပေါ်တွင် တိုက်ရိုက်ထားနိုင်ခြင်း သို့မဟုတ် ရိုးရှင်းစွာ ထားနိုင်ခြင်း မရှိပေ။ ထို့ကြောင့်၊ အခြေခံတစ်ခုလိုအပ်သည်၊ ထို့နောက် substrate ကို disk တွင်ထားရှိသည်၊ ထို့နောက် CVD နည်းပညာကိုအသုံးပြုပြီး substrate ပေါ်တွင် epitaxial deposition ကိုလုပ်ဆောင်သည်။ ဤအခြေခံသည် SiC coated ဂရပ်ဖိုက်အခြေခံဖြစ်သည်။
core အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ ဂရပ်ဖိုက်အခြေစိုက်စခန်းသည် မြင့်မားသောတိကျသောခွန်အားနှင့် သီးခြား moduleus များ၏ဝိသေသလက္ခဏာများရှိပြီး၊ ကောင်းသောအပူရှော့ခ်ခုခံမှုနှင့်ချေးခံနိုင်ရည်ရှိသော်လည်း ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ဂရပ်ဖိုက်နှင့်သတ္တုအော်ဂဲနစ်ဓာတ်အကြွင်းအကျန်များကြောင့် ဂရပ်ဖိုက်သည် ပုပ်သွားကာ အမှုန့်ဖြစ်သွားမည်ဖြစ်သည်။ အရေးအကြောင်းနှင့် graphite base ၏ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကိုအလွန်လျှော့ချလိမ့်မည်။
တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ကျဆင်းနေသောဂရပ်ဖိုက်မှုန့်များသည် ချစ်ပ်ကို ညစ်ညမ်းစေမည်ဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial wafers များ၏ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ ၎င်းသည်၎င်း၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်လက်တွေ့အသုံးချမှုကိုပြင်းထန်စွာကန့်သတ်ထားသည့်ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများအသုံးပြုမှုအတွက်လူများ၏ပိုမိုတင်းကျပ်သောလိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန်ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့် အပေါ်ယံနည်းပညာများ ထွန်းကားလာသည်။
2. အားသာချက်များSiC အပေါ်ယံပိုင်း
အပေါ်ယံပိုင်း၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်နှင့် ချေးခံနိုင်ရည်အတွက် တင်းကျပ်သောလိုအပ်ချက်များရှိပြီး ထုတ်ကုန်၏အထွက်နှုန်းနှင့် သက်တမ်းကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေသည်။ SiC ပစ္စည်းသည် မြင့်မားသော ခိုင်ခံ့မှု၊ မာကျောမှု၊ နိမ့်သော အပူချဲ့ကိန်းနှင့် ကောင်းသောအပူစီးကူးမှုတို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းသည် အရေးကြီးသော အပူချိန်မြင့်သော အဆောက်အဦဆိုင်ရာ ပစ္စည်းနှင့် အပူချိန်မြင့်သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ဂရပ်ဖိုက်အခြေစိုက်စခန်းတွင် အသုံးပြုသည်။ ၎င်း၏အားသာချက်များမှာ-
-SiC သည် သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ဂရပ်ဖိုက်အခြေခံကို အပြည့်အ၀ ဖုံးအုပ်နိုင်ပြီး အဆိပ်ဓာတ်ငွေ့ကြောင့် ပျက်စီးမှုကို ရှောင်ရှားရန် သိပ်သည်းဆကောင်းမွန်သည်။
-SiC သည် အပူချိန်မြင့်ပြီး အပူချိန်နိမ့်သော စက်ဝန်းများစွာတွင် အပူချိန်မြင့်ပြီး အပူချိန်နိမ့်သော စက်ဝိုင်းများပြီးနောက် အပေါ်ယံမှ ပြုတ်ကျရန် မလွယ်ကူကြောင်း အာမခံပါသည်။
-SiC သည် အပူချိန်မြင့်မားပြီး အဆိပ်သင့်သောလေထုတွင် အပေါ်ယံအလွှာပျက်သွားခြင်းမှကာကွယ်ရန် ကောင်းမွန်သောဓာတုဗေဒတည်ငြိမ်မှုရှိသည်။
ထို့အပြင်၊ မတူညီသောပစ္စည်းများ၏ epitaxial မီးဖိုများတွင် မတူညီသောစွမ်းဆောင်ရည်အညွှန်းများဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်ဗန်းများ လိုအပ်သည်။ ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများ၏ အပူချဲ့ကိန်း ပေါင်းစပ်မှုသည် epitaxial မီးဖို၏ ကြီးထွားမှုအပူချိန်နှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိရန် လိုအပ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် epitaxial ကြီးထွားမှုအပူချိန်သည် မြင့်မားပြီး မြင့်မားသောအပူချဲ့ကိန်းနှင့် ကိုက်ညီသော ဗန်းတစ်ခု လိုအပ်သည်။ SiC ၏ thermal expansion coefficient သည် ဂရပ်ဖိုက်နှင့် အလွန်နီးစပ်သောကြောင့် ဂရပ်ဖိုက်အခြေခံ၏ မျက်နှာပြင်အပေါ်ယံလွှာအတွက် နှစ်သက်သောပစ္စည်းအဖြစ် သင့်လျော်သည်။
SiC ပစ္စည်းများသည် ပုံဆောင်ခဲပုံစံအမျိုးမျိုးရှိပြီး အသုံးအများဆုံးပစ္စည်းများမှာ 3C၊ 4H နှင့် 6H တို့ဖြစ်သည်။ SiC ၏ ကွဲပြားခြားနားသော ပုံဆောင်ခဲပုံစံများသည် မတူညီသောအသုံးပြုမှုများရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 4H-SiC ကို ပါဝါမြင့်သည့် ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ 6H-SiC သည် အတည်ငြိမ်ဆုံးဖြစ်ပြီး optoelectronic ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ 3C-SiC ကို GaN နှင့် အသွင်သဏ္ဍာန်တူသောကြောင့် GaN epitaxial အလွှာများထုတ်လုပ်ရန်နှင့် SiC-GaN RF ကိရိယာများထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ 3C-SiC ကို β-SiC ဟုလည်း အများအားဖြင့် ရည်ညွှန်းသည်။ β-SiC ၏ အရေးကြီးသောအသုံးပြုမှုမှာ ပါးလွှာသောဖလင်နှင့် အဖုံးအုပ်ပစ္စည်းအဖြစ်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ β-SiC သည် လက်ရှိအလွှာအတွက် အဓိကပစ္စည်းဖြစ်သည်။
SiC coatings များကို semiconductor ထုတ်လုပ်မှုတွင် အသုံးများသည်။ ၎င်းတို့ကို အလွှာများ၊ epitaxy၊ oxidation diffusion၊ etching နှင့် ion implantation တို့တွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ အပေါ်ယံပိုင်း၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်နှင့် ချေးခံနိုင်ရည်အတွက် တင်းကျပ်သောလိုအပ်ချက်များရှိပြီး ထုတ်ကုန်၏အထွက်နှုန်းနှင့် အသက်ကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေသည်။ ထို့ကြောင့် SiC အပေါ်ယံပိုင်းပြင်ဆင်မှုသည် အရေးကြီးပါသည်။
စာတင်ချိန်- ဇွန် ၂၄-၂၀၂၄