Ing manufaktur chip LED, MOCVD epitaxy dadi proses inti sing nemtokake efisiensi cahya. Sajrone produksi, susceptor grafit sing mawa substrat sapir utawa silikon beroperasi ing siklus termal bola-bali ing suhu cedhak 1,000 ° C ing atmosfer korosif. Dadi, kinerja susceptor grafit langsung mengaruhi efisiensi epitaksi, keseragaman epitaksi lan asil pungkasan piranti rampung. Nyimpen lapisan CVD SiC ing suseptor grafit wis dadi solusi industri utama. Artikel iki kanthi ringkes njlentrehake babagan alasan ing mburi desain iki.
Grafitminangka bahan sing apik banget kanggo dhukungan suhu dhuwur, nanging nduweni telung kekurangan sing bisa saya tambah drastis ing njero ruangan MOCVD:
Proses MOCVD ngenalake amonia, hidrogen lan prekursor logam-organik. Nalika grafit kena kontak karo gas kasebut ing meh 1.000 ° C, hidrokarbon lan malah hidrogen sianida diprodhuksi. Iki nyebabake korosi terus-terusan saka lumahing grafit kanthi panyimpangan dimensi bertahap, lan produk sampingan reaksi ngrusak lapisan epitaxial.
Amarga grafit nduweni struktur sing keropos, sisa-sisa kotoran metalik, kelembapan sing diserap lan oksigen saka produksi dibebasake kanthi bertahap sajrone siklus pemanasan bola-bali. Saben release micu fluktuasi ing konsentrasi impurity latar mburi saka lapisan epitaxial, kang bakal nggawe titik cacat unexplained katon ing kurva ngasilaken.
Susceptor MOCVD ngalami pirang-pirang siklus pemanasan lan pendinginan saben dina. Grafit gundhul nandhang kekuwatan ikatan sing suda ing antarane partikel permukaan ing kejut termal sing bola-bali, nyebabake bubuk bubuk. Partikel karbon sing tiba ing wafer epitaxial nyebabake kontaminasi partikel fatal.
Singkaté, susceptor grafit sing ora dilapisi tumindak minangka "bom najis" sing ora bisa ditebak sing terus-terusan ngeculake rereged ing kamar MOCVD.
Nalika proses manufaktur semikonduktor maju menyang nanometer lan malah simpul skala atom, nglacak rereged lumahing kalebu polutan partikulat lan rereged ion metalik bakal ngrusak utawa malah nggawe piranti semikonduktor pungkasan ora bisa digunakake. Iki ngetrapake syarat kinerja sing luwih ketat ing susceptor grafit sing digunakake ing proses epitaxial. Ngandelake teknologi deposisi uap kimia sing canggih, lapisan SiC sing padhet seragam disimpen ing susceptor grafit. Lapisan iki minangka waja keramik protèktif sing kuat lan menehi kaluwihan utama:
Lapisan SiC kanthi lengkap ngisolasi basa grafit saka atmosfer proses, nyegah amonia lan hidrogen saka kontak grafit basa lan nyegah etsa kimia. Sauntara kuwi, impurities sing kepepet nang matriks grafit disegel ing ngisor lapisan lan ora bisa leach menyang kamar.
Lapisan CVD SiC kemurnian entuk kemurnian tingkat ppb (kelas 9N, ing ndhuwur 99.999995%), luwih akeh tinimbang bahan grafit. Iki tegese kontaminasi wafer deningSusceptor grafit dilapisi CVD SiClumahing wis suda kanggo tingkat meh diabaikan.
Susceptor MOCVD cenderung nandhang karusakan saka fluktuasi suhu kanthi cepet. Liwat pangaturan proses,CVD SiCkemul bisa kuwat ikatan karo basa grafit lan ngganti menyang koefisien expansion termal saka grafit, èfèktif ngurangi risiko retak disebabake owah-owahan suhu nemen.
Sajrone lingkungan sing ngemot oksigen ing ngisor 1600 ° C, film SiO₂ protèktif ultra-tipis kanthi alami berkembang ing permukaan lapisan susceptor grafit sing dilapisi CVD SiC. Lapisan CVD SiC iki bisa nyegah oksidasi luwih lanjut kanggo ngrusak susceptor grafit internal, minangka pilihan pungkasan sanajan ing kahanan sing angel kaya asupan udara sing ora direncanakake sajrone proses kasebut.