SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ అంటే ఏమిటి?

మూర్తి 1.SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్

1. ఎపిటాక్సియల్ పొర మరియు దాని పరికరాలు

పొర తయారీ ప్రక్రియలో, పరికరాల తయారీని సులభతరం చేయడానికి మేము కొన్ని పొర ఉపరితలాలపై ఎపిటాక్సియల్ పొరను మరింతగా నిర్మించాలి. ఎపిటాక్సీ అనేది ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై కొత్త సింగిల్ క్రిస్టల్‌ను పెంచే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది, ఇది కత్తిరించడం, గ్రౌండింగ్ చేయడం మరియు పాలిష్ చేయడం ద్వారా జాగ్రత్తగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది. కొత్త సింగిల్ క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్ వలె అదే పదార్థం కావచ్చు లేదా వేరే పదార్థం కావచ్చు (హోమోపిటాక్సియల్ లేదా హెటెరోపిటాక్సియల్). కొత్త సింగిల్ క్రిస్టల్ పొర సబ్‌స్ట్రేట్ క్రిస్టల్ ఫేజ్‌లో పెరుగుతుంది కాబట్టి, దానిని ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ అని పిలుస్తారు మరియు పరికర తయారీ ఎపిటాక్సియల్ లేయర్‌పై జరుగుతుంది. 

ఉదాహరణకు, aGaAs ఎపిటాక్సియల్LED కాంతి-ఉద్గార పరికరాల కోసం సిలికాన్ ఉపరితలంపై పొరను తయారు చేస్తారు; aSiC ఎపిటాక్సియల్పవర్ అప్లికేషన్‌లలో SBD, MOSFET మరియు ఇతర పరికరాల నిర్మాణం కోసం వాహక SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌పై పొరను పెంచుతారు; కమ్యూనికేషన్‌ల వంటి రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ అప్లికేషన్‌లలో HEMT వంటి పరికరాలను మరింత తయారు చేయడానికి సెమీ-ఇన్సులేటింగ్ SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌పై GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ నిర్మించబడింది. SiC ఎపిటాక్సియల్ మెటీరియల్స్ యొక్క మందం మరియు నేపథ్య క్యారియర్ ఏకాగ్రత వంటి పారామితులు నేరుగా SiC పరికరాల యొక్క వివిధ విద్యుత్ లక్షణాలను నిర్ణయిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలో, రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) పరికరాలు లేకుండా మనం చేయలేము.

మూర్తి 2. ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ గ్రోత్ మోడ్‌లు

2. CVD పరికరాలలో SiC కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ యొక్క ప్రాముఖ్యత

CVD పరికరాలలో, మేము సబ్‌స్ట్రేట్‌ను నేరుగా మెటల్‌పై లేదా ఎపిటాక్సియల్ డిపాజిషన్ కోసం బేస్‌పై ఉంచలేము, ఎందుకంటే ఇందులో గ్యాస్ ప్రవాహ దిశ (క్షితిజ సమాంతర, నిలువు), ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, స్థిరీకరణ మరియు కలుషితాలు వంటి అనేక అంశాలు ఉంటాయి. కాబట్టి, మనం ససెప్టర్‌ని ఉపయోగించాలి(పొర క్యారియర్) సబ్‌స్ట్రేట్‌ను ట్రేలో ఉంచడానికి మరియు దానిపై ఎపిటాక్సియల్ డిపాజిషన్ చేయడానికి CVD సాంకేతికతను ఉపయోగించండి. ఈ ససెప్టర్ SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ (దీనిని ట్రే అని కూడా అంటారు).

2.1 MOCVD పరికరాలలో SiC కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ యొక్క అప్లికేషన్

SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుందిమెటల్ ఆర్గానిక్ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (MOCVD) పరికరాలుసింగిల్ క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి మరియు వేడి చేయడానికి. ఈ ససెప్టర్ యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు ఉష్ణ ఏకరూపత ఎపిటాక్సియల్ పదార్థాల నాణ్యతకు కీలకం, కాబట్టి ఇది MOCVD పరికరాలలో ఒక అనివార్యమైన ప్రధాన అంశంగా పరిగణించబడుతుంది. మెటల్ ఆర్గానిక్ కెమికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (MOCVD) సాంకేతికత ప్రస్తుతం బ్లూ LED లలో GaN థిన్ ఫిల్మ్‌ల యొక్క ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది ఎందుకంటే ఇది సాధారణ ఆపరేషన్, నియంత్రించదగిన వృద్ధి రేటు మరియు అధిక స్వచ్ఛత యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

MOCVD పరికరాలలో ప్రధాన భాగాలలో ఒకటిగా, Vetek సెమీకండక్టర్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ సింగిల్ క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను సపోర్టింగ్ చేయడానికి మరియు వేడి చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది, ఇది సన్నని ఫిల్మ్ మెటీరియల్స్ యొక్క ఏకరూపత మరియు స్వచ్ఛతను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు తద్వారా ఎపిటాక్సియల్ పొరల తయారీ నాణ్యతకు సంబంధించినది. ఉపయోగాల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ మరియు పని వాతావరణం మారుతున్నప్పుడు, గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ ధరించే అవకాశం ఉంది మరియు అందువల్ల వినియోగించదగినదిగా వర్గీకరించబడుతుంది.

2.2 SIC కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ యొక్క లక్షణాలు

MOCVD పరికరాల అవసరాలను తీర్చడానికి, గ్రాఫైట్ ససెప్టర్‌కు అవసరమైన పూత క్రింది ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా నిర్దిష్ట లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి:

✔  మంచి కవరేజ్: SiC పూత తప్పనిసరిగా ససెప్టర్‌ను పూర్తిగా కవర్ చేయాలి మరియు తినివేయు వాయువు వాతావరణంలో నష్టాన్ని నివారించడానికి అధిక సాంద్రత కలిగి ఉండాలి.

✔  అధిక బంధం బలం: పూత ససెప్టర్‌తో గట్టిగా బంధించబడి ఉండాలి మరియు బహుళ అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత చక్రాల తర్వాత సులభంగా రాలిపోకూడదు.

✔  మంచి రసాయన స్థిరత్వం: అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు తినివేయు వాతావరణంలో వైఫల్యాన్ని నివారించడానికి పూత మంచి రసాయన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉండాలి.

2.3 గ్రాఫైట్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థాలను సరిపోల్చడంలో ఇబ్బందులు మరియు సవాళ్లు

తుప్పు నిరోధకత, అధిక ఉష్ణ వాహకత, థర్మల్ షాక్ రెసిస్టెన్స్ మరియు మంచి రసాయన స్థిరత్వం వంటి ప్రయోజనాల కారణంగా సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) GaN ఎపిటాక్సియల్ వాతావరణంలో బాగా పని చేస్తుంది. దీని ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం గ్రాఫైట్‌ను పోలి ఉంటుంది, ఇది గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ పూతలకు ప్రాధాన్య పదార్థంగా మారుతుంది.

అయితే, అన్ని తరువాత,గ్రాఫైట్మరియుసిలికాన్ కార్బైడ్రెండు వేర్వేరు పదార్థాలు, మరియు పూత తక్కువ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉన్న పరిస్థితులు ఇప్పటికీ ఉంటాయి, సులభంగా పడిపోతాయి మరియు వివిధ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాల కారణంగా ఖర్చులు పెరుగుతాయి. 

3. SiC కోటింగ్ టెక్నాలజీ

3.1 SiC యొక్క సాధారణ రకాలు

ప్రస్తుతం, SiC యొక్క సాధారణ రకాలు 3C, 4H మరియు 6Hలను కలిగి ఉంటాయి మరియు వివిధ రకాల SiC వివిధ ప్రయోజనాల కోసం అనుకూలంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, 4H-SiC అధిక-పవర్ పరికరాల తయారీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది, 6H-SiC సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు మరియు 3C-SiCని GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్‌లను సిద్ధం చేయడానికి మరియు SiC-GaN RF పరికరాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. దాని నిర్మాణం GaNకి సారూప్యమైనది. 3C-SiCని సాధారణంగా β-SiC అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది ప్రధానంగా సన్నని చలనచిత్రాలు మరియు పూత పదార్థాలకు ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల, β-SiC ప్రస్తుతం పూతలకు ప్రధాన పదార్థాలలో ఒకటి.

3.2సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతతయారీ పద్ధతి

జెల్-సోల్ పద్ధతి, స్ప్రేయింగ్ పద్ధతి, అయాన్ బీమ్ స్ప్రేయింగ్ పద్ధతి, రసాయన ఆవిరి ప్రతిచర్య పద్ధతి (CVR) మరియు రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ పద్ధతి (CVD)తో సహా సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతలను తయారు చేయడానికి అనేక ఎంపికలు ఉన్నాయి. వాటిలో, రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ పద్ధతి (CVD) ప్రస్తుతం SiC పూతలను తయారు చేయడానికి ప్రధాన సాంకేతికత. ఈ పద్ధతి గ్యాస్ ఫేజ్ రియాక్షన్ ద్వారా సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై SiC పూతలను జమ చేస్తుంది, ఇది పూత మరియు ఉపరితలం మధ్య సన్నిహిత బంధం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది, ఉపరితల పదార్థం యొక్క ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు అబ్లేషన్ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

అధిక-ఉష్ణోగ్రత సింటరింగ్ పద్ధతి, గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ను ఎంబెడ్డింగ్ పౌడర్‌లో ఉంచడం ద్వారా మరియు జడ వాతావరణంలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా, చివరకు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై SiC పూతను ఏర్పరుస్తుంది, దీనిని ఎంబెడ్డింగ్ పద్ధతి అంటారు. ఈ పద్ధతి సరళమైనది మరియు పూత ఉపరితలంతో గట్టిగా బంధించబడినప్పటికీ, మందం దిశలో పూత యొక్క ఏకరూపత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు రంధ్రాలు కనిపించే అవకాశం ఉంది, ఇది ఆక్సీకరణ నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది.

✔  పిచికారీ పద్ధతిగ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ఉపరితలంపై ద్రవ ముడి పదార్థాలను చల్లడం, ఆపై ఒక పూతను రూపొందించడానికి ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ముడి పదార్థాలను పటిష్టం చేయడం. ఈ పద్ధతి తక్కువ ధర అయినప్పటికీ, పూత ఉపరితలంతో బలహీనంగా బంధించబడి ఉంటుంది మరియు పూత పేలవమైన ఏకరూపత, సన్నని మందం మరియు పేలవమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు సాధారణంగా అదనపు చికిత్స అవసరం.

✔  అయాన్ బీమ్ స్ప్రేయింగ్ టెక్నాలజీగ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై కరిగిన లేదా పాక్షికంగా కరిగిన పదార్థాన్ని పిచికారీ చేయడానికి అయాన్ బీమ్ గన్‌ని ఉపయోగిస్తుంది, అది ఘనీభవిస్తుంది మరియు పూతగా బంధిస్తుంది. ఆపరేషన్ సరళమైనది మరియు సాపేక్షంగా దట్టమైన సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతను ఉత్పత్తి చేయగలిగినప్పటికీ, పూత విచ్ఛిన్నం చేయడం సులభం మరియు పేలవమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది సాధారణంగా అధిక-నాణ్యత SiC మిశ్రమ పూతలను సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

✔ సోల్-జెల్ పద్ధతి, ఈ పద్ధతిలో ఏకరీతి మరియు పారదర్శక సోల్ ద్రావణాన్ని తయారు చేయడం, దానిని ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై వర్తింపజేయడం, ఆపై ఎండబెట్టడం మరియు పూతని ఏర్పరచడం వంటివి ఉంటాయి. ఆపరేషన్ సరళమైనది మరియు ఖర్చు తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, సిద్ధం చేసిన పూత తక్కువ థర్మల్ షాక్ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు పగుళ్లకు గురవుతుంది, కాబట్టి దాని అప్లికేషన్ పరిధి పరిమితంగా ఉంటుంది.

✔ రసాయన ఆవిరి ప్రతిచర్య సాంకేతికత (CVR): SiO ఆవిరిని ఉత్పత్తి చేయడానికి CVR Si మరియు SiO2 పౌడర్‌ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు కార్బన్ మెటీరియల్ సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై రసాయన చర్య ద్వారా SiC పూతను ఏర్పరుస్తుంది. గట్టిగా బంధించబడిన పూతను తయారు చేయగలిగినప్పటికీ, అధిక ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత అవసరం మరియు ఖర్చు ఎక్కువగా ఉంటుంది.

✔  రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD): సివిడి అనేది ప్రస్తుతం SiC పూతలను తయారు చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించే సాంకేతికత, మరియు SiC పూతలు ఉపరితల ఉపరితలంపై గ్యాస్ ఫేజ్ ప్రతిచర్యల ద్వారా ఏర్పడతాయి. ఈ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడిన పూత ఉపరితలానికి దగ్గరగా బంధించబడి ఉంటుంది, ఇది ఉపరితలం యొక్క ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు అబ్లేషన్ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే సుదీర్ఘ నిక్షేపణ సమయం అవసరం మరియు ప్రతిచర్య వాయువు విషపూరితం కావచ్చు.

మూర్తి 3.రసాయన ఆవిరి డిపోస్షన్ రేఖాచిత్రం

4. మార్కెట్ పోటీ మరియువెటెక్ సెమీకండక్టర్యొక్క సాంకేతిక ఆవిష్కరణ

SiC కోటెడ్ గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్ మార్కెట్‌లో, విదేశీ తయారీదారులు స్పష్టమైన ప్రముఖ ప్రయోజనాలు మరియు అధిక మార్కెట్ వాటాతో ముందుగానే ప్రారంభించారు. అంతర్జాతీయంగా, నెదర్లాండ్స్‌లోని Xycard, జర్మనీలోని SGL, జపాన్‌లోని టోయో టాన్సో మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని MEMC ప్రధాన స్రవంతి సరఫరాదారులు, మరియు అవి ప్రాథమికంగా అంతర్జాతీయ మార్కెట్‌లో గుత్తాధిపత్యం కలిగి ఉన్నాయి. అయితే, చైనా ఇప్పుడు గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల ఉపరితలంపై ఏకరీతిలో పెరుగుతున్న SiC పూత యొక్క ప్రధాన సాంకేతికతను విచ్ఛిన్నం చేసింది మరియు దాని నాణ్యత దేశీయ మరియు విదేశీ వినియోగదారులచే ధృవీకరించబడింది. అదే సమయంలో, ఇది ధరలో నిర్దిష్ట పోటీ ప్రయోజనాలను కూడా కలిగి ఉంది, ఇది SiC పూతతో కూడిన గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల ఉపయోగం కోసం MOCVD పరికరాల అవసరాలను తీర్చగలదు. 

Vetek సెమీకండక్టర్ రంగంలో పరిశోధన మరియు అభివృద్ధిలో నిమగ్నమై ఉందిSiC పూతలు20 సంవత్సరాలకు పైగా. అందువల్ల, మేము SGL వలె అదే బఫర్ లేయర్ సాంకేతికతను ప్రారంభించాము. ప్రత్యేక ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ ద్వారా, సేవా జీవితాన్ని రెండు రెట్లు ఎక్కువ పెంచడానికి గ్రాఫైట్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ మధ్య బఫర్ పొరను జోడించవచ్చు.