1. کیوں ہے aسلکان کاربائڈ کوٹنگ
ایپیٹیکسیل پرت ایک مخصوص سنگل کرسٹل پتلی فلم ہے جو epitaxial عمل کے ذریعے ویفر کی بنیاد پر اگائی جاتی ہے۔ سبسٹریٹ ویفر اور epitaxial پتلی فلم کو اجتماعی طور پر epitaxial wafers کہا جاتا ہے۔ ان میں سے،سلکان کاربائڈ اپیٹیکسیلسیلیکون کاربائیڈ یکساں ایپیٹیکسیل ویفر حاصل کرنے کے لیے کوندکٹو سلکان کاربائیڈ سبسٹریٹ پر پرت اگائی جاتی ہے، جسے مزید پاور ڈیوائسز جیسے Schottky diodes، MOSFETs، اور IGBTs میں بنایا جا سکتا ہے۔ ان میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا 4H-SiC سبسٹریٹ ہے۔
چونکہ تمام آلات بنیادی طور پر epitaxy پر محسوس کیے جاتے ہیں، کے معیارepitaxyاس کا آلہ کی کارکردگی پر بڑا اثر پڑتا ہے، لیکن کرسٹل اور سبسٹریٹس کی پروسیسنگ سے ایپیٹیکسی کا معیار متاثر ہوتا ہے۔ یہ صنعت کی درمیانی کڑی میں ہے اور صنعت کی ترقی میں بہت اہم کردار ادا کرتا ہے۔
سلکان کاربائیڈ اپیٹیکسیل تہوں کی تیاری کے اہم طریقے یہ ہیں: بخارات کی نشوونما کا طریقہ؛ مائع فیز ایپیٹیکسی (ایل پی ای)؛ مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی (MBE)؛ کیمیائی بخارات جمع (CVD)۔
ان میں، کیمیائی بخارات جمع کرنا (CVD) سب سے زیادہ مقبول 4H-SiC ہوموپیٹاکسیل طریقہ ہے۔ 4-H-SiC-CVD epitaxy عام طور پر CVD آلات کا استعمال کرتا ہے، جو اعلی درجہ حرارت کے حالات کے تحت epitaxial تہہ 4H کرسٹل SiC کے تسلسل کو یقینی بنا سکتا ہے۔
CVD سازوسامان میں، سبسٹریٹ کو براہ راست دھات پر نہیں رکھا جا سکتا یا اسے صرف اپیٹیکسیل جمع کرنے کے لیے بنیاد پر نہیں رکھا جا سکتا، کیونکہ اس میں گیس کے بہاؤ کی سمت (افقی، عمودی)، درجہ حرارت، دباؤ، فکسشن، اور گرنے والے آلودگی جیسے مختلف عوامل شامل ہوتے ہیں۔ لہذا، ایک بنیاد کی ضرورت ہے، اور پھر سبسٹریٹ کو ڈسک پر رکھا جاتا ہے، اور پھر سی وی ڈی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے سبسٹریٹ پر ایپیٹیکسیل جمع کیا جاتا ہے۔ یہ بنیاد SiC لیپت گریفائٹ بیس ہے۔
بنیادی جزو کے طور پر، گریفائٹ کی بنیاد اعلی مخصوص طاقت اور مخصوص ماڈیولس، اچھی تھرمل جھٹکا مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت کی خصوصیات رکھتی ہے، لیکن پیداوار کے عمل کے دوران، گریفائٹ کو سنکنرن گیسوں اور دھاتی نامیاتی کی باقیات کی وجہ سے corroded اور پاوڈر کیا جائے گا۔ معاملہ، اور گریفائٹ بیس کی سروس کی زندگی بہت کم ہو جائے گی.
ایک ہی وقت میں، گرے ہوئے گریفائٹ پاؤڈر چپ کو آلودہ کر دے گا۔ سلکان کاربائیڈ ایپیٹیکسیل ویفرز کی تیاری کے عمل میں، لوگوں کی گریفائٹ مواد کے استعمال کے لیے بڑھتی ہوئی سخت ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے، جو اس کی نشوونما اور عملی اطلاق کو سنجیدگی سے روکتا ہے۔ لہذا، کوٹنگ ٹیکنالوجی میں اضافہ شروع ہوا.
2. کے فوائدسی سی کوٹنگ
کوٹنگ کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات میں اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت کے لیے سخت تقاضے ہوتے ہیں، جو براہ راست مصنوعات کی پیداوار اور زندگی کو متاثر کرتے ہیں۔ SiC مواد میں اعلی طاقت، اعلی سختی، کم تھرمل توسیع گتانک اور اچھی تھرمل چالکتا ہے۔ یہ ایک اہم اعلی درجہ حرارت کا ساختی مواد اور اعلی درجہ حرارت کا سیمی کنڈکٹر مواد ہے۔ یہ گریفائٹ بیس پر لاگو ہوتا ہے۔ اس کے فوائد یہ ہیں:
-SiC سنکنرن مزاحم ہے اور گریفائٹ بیس کو مکمل طور پر لپیٹ سکتا ہے، اور سنکنرن گیس سے ہونے والے نقصان سے بچنے کے لیے اچھی کثافت رکھتا ہے۔
-SiC میں گریفائٹ بیس کے ساتھ اعلی تھرمل چالکتا اور اعلی بانڈنگ طاقت ہے، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ کوٹنگ کو متعدد اعلی درجہ حرارت اور کم درجہ حرارت کے چکروں کے بعد گرنا آسان نہیں ہے۔
-SiC اعلی درجہ حرارت اور سنکنرن ماحول میں کوٹنگ کو ناکام ہونے سے روکنے کے لیے اچھی کیمیائی استحکام رکھتا ہے۔
اس کے علاوہ، مختلف مواد کی ایپیٹیکسیل بھٹیوں کو مختلف کارکردگی کے اشارے کے ساتھ گریفائٹ ٹرے کی ضرورت ہوتی ہے۔ گریفائٹ مواد کے تھرمل ایکسپینشن گتانک کے ملاپ کے لیے ایپیٹیکسیل فرنس کے بڑھنے کے درجہ حرارت کے مطابق ڈھالنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، سلکان کاربائیڈ اپیٹیکسیل گروتھ کا درجہ حرارت زیادہ ہے، اور ایک اعلی تھرمل ایکسپینشن گتانک مماثلت والی ٹرے کی ضرورت ہے۔ SiC کا تھرمل ایکسپینشن گتانک گریفائٹ کے بہت قریب ہے، جو اسے گریفائٹ بیس کی سطح کوٹنگ کے لیے ترجیحی مواد کے طور پر موزوں بناتا ہے۔
SiC مواد میں مختلف قسم کے کرسٹل شکلیں ہیں، اور سب سے زیادہ عام 3C، 4H اور 6H ہیں۔ SiC کی مختلف کرسٹل شکلوں کے مختلف استعمال ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 4H-SiC کو ہائی پاور ڈیوائسز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 6H-SiC سب سے زیادہ مستحکم ہے اور اسے آپٹو الیکٹرانک آلات بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 3C-SiC کو GaN epitaxial تہوں کو تیار کرنے اور SiC-GaN RF آلات تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے کیونکہ اس کی ساخت GaN سے ملتی جلتی ہے۔ 3C-SiC کو عام طور پر β-SiC بھی کہا جاتا ہے۔ β-SiC کا ایک اہم استعمال ایک پتلی فلم اور کوٹنگ مواد کے طور پر ہے۔ لہذا، β-SiC فی الحال کوٹنگ کے لئے اہم مواد ہے.
SiC کوٹنگز عام طور پر سیمی کنڈکٹر کی پیداوار میں استعمال ہوتی ہیں۔ وہ بنیادی طور پر سبسٹریٹس، ایپیٹیکسی، آکسیڈیشن ڈفیوژن، ایچنگ اور آئن امپلانٹیشن میں استعمال ہوتے ہیں۔ کوٹنگ کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات میں اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت پر سخت تقاضے ہوتے ہیں، جو براہ راست مصنوعات کی پیداوار اور زندگی کو متاثر کرتے ہیں۔ لہذا، SiC کوٹنگ کی تیاری اہم ہے.
پوسٹ ٹائم: جون-24-2024