በቬኮ ኤልኢዲ ኤፒታክሲ ሂደቶች ውስጥ የሲሲ-የተሸፈኑ ተጎጂዎች ሚና

የኤልኢዲ ኤፒታክሲ አካባቢ በጣም ሞቃት እና በጣም ስሜታዊ አካባቢ ሲሆን የአካባቢው ትንሽ ለውጥ ደግሞ የተለየ የዋፈር ጥራት ያስከትላል። የሱስ ሰጪው በሪአክተር ውስጥ የሚኖር አስፈላጊ አካል ነው። ዋፈርን በኤፒታክሲ እድገት ወቅት ይደግፋል፣ እንዲሁም ለጠቅላላው ዋፈር በእኩል መጠን በማሰራጨት ረገድ በጣም አስፈላጊ ሚና ይጫወታል። አብዛኛዎቹ የቪኢኮ ኤልኢዲ ኤፒታክሲ ሲስተሞች በሲሲ ሽፋን የተሸፈነ የግራፋይት ሱሰተር ይጠቀማሉ። የሲሲ ሽፋን ግራፋይትን ከሙቀት እና ከኬሚካሎች እንዳይጎዳ ይከላከላል፣ እና ወጥ የሆነ የኤልኢዲ ጥራት ይሰጣል።

የCVD SiC ሽፋን በ Veeco EPIK መሳሪያዎች ውስጥ የሙቀት ወጥነትን እንዴት እንደሚያሻሽል

ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን የኤልኢዲዎች (LEDs) በሚሠሩበት ጊዜ ዋፈርን ተስማሚ በሆነ የሙቀት መጠን ማቆየት አስፈላጊ ጉዳይ ነው። ሲቪዲ ሲ.ሲ ሽፋን በግራፍፋይት ተከላካይ ላይ ለስላሳ የተረጋጋ ወለል ይፈጥራል፣ ይህም የ SiC LED ንጣፍ በሚያድግበት ጊዜ ሙቀትን በእኩል ያሰራጫል።

ባይኖርም እንኳ የሲቪዲ ሲክ ሽፋን ጥቅም ላይ ሲውል፣ በተናጠል ግራፋይቶች ውስጥ ያሉ ጥቃቅን ልዩነቶች በገጽታ ሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት ላይ ልዩነቶችን ሊያስከትሉ ይችላሉ፣ ነገር ግን ከፍተኛ ጥራት ባለው የሲቪዲ ሲሲ ሽፋን የገጽታ ሙቀት ማስተላለፊያ ባህሪያት በከፍተኛ ሁኔታ ይሻሻላሉ እና ስለዚህ የሙቀት መገለጫው ወጥነት ያለው ይሆናል። አንድ ተቋም በወረቀቶቹ ላይ ባለ ወጥ ያልሆነ ማሞቂያ ምክንያት በቀለም አለመጣጣም ችግሮች አጋጥመውታል። ሆኖም፣ ወፍራም፣ ከፍተኛ ጥራት ያለው የሲቪዲ ሲሲ እና ሲቪዲ ታሲ ሽፋን ይህንን አለመረጋጋት አሸንፏል።

የ CVD SiC ሽፋን እና የወለል ጉድለቶች እና ጭረቶች ከፍተኛ ንፅህና CVD SiC ጥሬ እቃ ያልተመጣጠነ የቁሳቁስ እድገት መጠን ወይም በሽፋን ወለል ላይ ሊሆኑ የሚችሉ 'ትኩስ ቦታዎች' ስለሚፈጥሩ ተለዋዋጭነትን ሊጨምሩ ይችላሉ። ሽፋኖች በተከታታይ የማሞቂያ ዑደቶች በኋላ የCVD SiC ሽፋን ሁኔታን በመመልከት በብዙ አምራቾች ዘንድ ለመበስበስ እና ለመሰነጣጠቅ በመደበኛነት ይፈተሻሉ። የCVD SiC ሽፋን ወጥነት እና ዘላቂነት ለመጨመር ተንጠልጣዩ በCVD ሂደት ውስጥ ሊሽከረከር ይችላል።

ይሁን እንጂ የCVD SiC ሽፋን አጠቃቀም ሁሉንም ልዩነቶች ማስወገድ አይችልም ነገር ግን ለ LED ማምረቻ የሚሆን መሰረታዊ ቁሳቁሶችን በተከታታይ ማምረት የበለጠ ተግባራዊ ያደርገዋል።

በ LED Epitaxy ውስጥ የከፍተኛ ንፁህ ግራፋይት ተጎጂዎች ተግባር

የክሪስታል ንብርብር እያደገ ሲሄድ ዋፈርን በተወሰነ ደረጃ በተረጋጋ የሙቀት መጠን ይደግፋል እና ይጠብቃል። ግራፋይት ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና እንዲያውም ከፍተኛ ንፁህ የሆነ ግራፋይት መጠቀም አለበት ምክንያቱም እጅግ በጣም ከፍተኛ በሆነ የሙቀት መጠን ጥቅም ላይ ሊውል ስለሚችል እና ስለማይዛባ።

ይህ ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ (thermal conductivity) ሙቀቱን ከማሞቂያ አካላት ወደ ዋፈር ለማስተላለፍ እና ሽፋኑ እያደገ ሲሄድ የዋፈር ሙቀትን ለማረጋጋት ይረዳል። አነስተኛ የሙቀት ልዩነቶች የክሪስታሉን እድገት ስለሚቀይሩ በተቻለ መጠን ቋሚ መሆን አለበት።

ንጽህና ጥቅም ላይ በሚውለው ግራፋይት ውስጥ አስፈላጊ ነገር ነው። የተበከለው ግራፋይት ብረት እና ሌሎች ቆሻሻዎች ያሉት ሲሆን ይህም በማሞቅ ጊዜ ከሱሴፕተር የሚወጣ ሲሆን በዋፈር ላይ የሚቀመጥ ሲሆን ይህም የክሪስታል ጉድለቶችን ያስከትላል።

አንዳንድ አምራቾች ብዙም ንፁህ ያልሆኑ ግራፋይቶችን በመጠቀም ጉድለት ያለባቸው የኤልኢዲዎች መጨመርን አስተውለዋል። ከፍተኛ ንፅህና ያለው ግራፋይት እና ጥብቅ ፍተሻዎች የተሻሉ ውጤቶችን አስገኝተዋል። ሌላው ችግር የተንሳፋፊው ጠፍጣፋነት ነው።

ከበርካታ የማሞቂያ እና የማቀዝቀዣ ዑደቶች በኋላ ተከላካይው ሊበሰብስ ይችላል። ይህ መዛባት የጋዝ ፍሰት እና የዋፈር አቀማመጥ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ ይህም ሁለቱም የንብርብር እድገት መረጋጋት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ።

በተመቻቸ የገጽታ ዲዛይን አማካኝነት በኤፒታክሲ ውስጥ ያሉ የቅንጣት ችግሮችን መቀነስ

አብዛኛዎቹ የቅንጣት ችግሮች የሚጀምሩት ክፍሎቹ እና ጋዞቹ በሚገናኙባቸው ቦታዎች ነው። ተንሳፋፊዎች፣ ሽፋኖች እና የመሳሰሉት ቀስ በቀስ ክፍተቶቻቸው ሲቧጩ ወይም ሲበላሹ ከጊዜ በኋላ ቅንጣቶችን ሊለቁ ይችላሉ።

በከፍተኛ የሙቀት መጠን በሚሰራ ጋዞች ውስጥ፣ ትናንሽ ስንጥቆች ወይም የሽፋን ንብርብር መልበስ በሪአክተሩ ውስጥ የሚዘዋወሩ እና በዋፈሮች ላይ የሚቀመጡ ጥቃቅን ቁርጥራጮችን ሊፈጥር ይችላል። በቂ ዲያሜትር ያለው ትልቅ ዲያሜትር ያለው፣ በአንድ የዋፈር ወለል ላይ ያለ አንድ ቅንጣት በመጨረሻው የ LED ላይ አንድ ጉድለት ያስከትላል።

ለስላሳነት ቅንጣቶች የመልቀቂያ እድልን ይቀንሳል፣ ነገር ግን ተደጋጋሚ የሙቀት ዑደትን መቋቋም ይችላል። አንዳንድ ሽፋኖች ብዙ ጊዜ ከተደረጉ ሩጫዎች በኋላ ጥቃቅን ስንጥቆች ሲፈጠሩ በክፍል ሙቀት ውስጥ ጥሩ ወለል ሊኖራቸው ይችላል። የቅንጣት ችግሮች ብዙውን ጊዜ የሚከሰቱት የሽፋን ክፍሎቹ ሲለበሱ ነው።

ለብዙ የሂደት ክፍሎች፣ ይህ ክፍል ከፍተኛውን ጭንቀት ስለሚያከማች፣ ጉዳት የሚያደርስበት ጫፍ ላይ ነው። ጥራቱን፣ የሽፋን ውፍረትን እና በጠርዙ ላይ ያለውን የጭንቀት ክምችት በመቆጣጠር፣ የሚለብሱትን መቀነስ እንችላለን።

ስለዚህ፣ ከእያንዳንዱ ሩጫ በኋላ የሽፋን ሽፋኑ እንዳይላጭ ለመከላከል፣ የሽፋኑ እና የግራፋይት ንጣፎች ትስስር ጥሩ መሆን አለበት። በደማቅ ብርሃን ወይም ናሙና ውስጥ ተደጋጋሚ ምርመራ እነዚህን እያደጉ ያሉ ችግሮች ማስጠንቀቂያ ሊሰጥ ይችላል።

በ LED ምርት ውስጥ ባሬ ግራፋይት እና ሲሲ-የተሸፈኑ ሱሴፕተሮችን ማወዳደር

ሁለቱም ባዶ ግራፋይት እና የሲሲ ሽፋን ያላቸው ሱሰሰተሮች በኤልኢዲ ማምረቻ ውስጥ ጥቅም ላይ ቢውሉም፣ በአሠራር መለኪያዎቻቸው በጣም በተለየ መንገድ ይሰራሉ።

ባዶ ግራፋይት ጥቅም ላይ የሚውልበት ምክንያት በሙቀት ማስተላለፍ ረገድ ውጤታማ በመሆኑ እና ሙቀትን ለመቀበል ሰፊ የተጋለጠ የገጽታ ስፋት ስላለው እና ከጥቂት ሰዓታት በኋላ ከገጹ በአንጻራዊ ሁኔታ ቀርፋፋ የሆነ የቅንጣት ልቀት ስላለው ነው፣ ምንም እንኳን ሌሎች ጉዳቶች ቢኖሩትም። እነዚህ በአንጻራዊ ሁኔታ ደካማ የሙቀት ስርጭት እና ከፍተኛ የገጽታ ስፋት በክፍሉ ውስጥ ላሉት ጋዞች የበለጠ ምላሽ እንዲሰጥ ስለሚያደርግ እና ቅንጣቶችን በበለጠ ፍጥነት ስለሚያመነጭ ነው፣ ምንም እንኳን ይህ ቀርፋፋ ክምችት በብዙ አጋጣሚዎች ተለዋዋጭ ቢሆንም።

የሲሲ ሽፋን ያለው ተከላካይ ጠንካራ መከላከያ ሽፋን በመጨመር ከእነዚህ ችግሮች ውስጥ አንዳንዶቹን ይቋቋማል።

ረዘም ያለ ፈረቃ በሚያስፈልግበት የምርት ዑደቶች ውስጥ በከፍተኛ መጠን የሚሰሩ የኤልኢዲ ፋብሎችን መመልከት ይቻላል። አንዳንድ ፋብሎች ከባዶ ግራፋይት ጋር በረጅም ጊዜ ውስጥ የዋፈር ወጥነት ቀስ በቀስ መንሸራተት ከብዙ የሙቀት ዑደቶች በኋላ እንደሚከሰት ይገነዘባሉ። የሱሴፕተሩ ወለል ቀስ በቀስ የሚለዋወጥ ይመስላል፣ ስለዚህም የሙቀት ስርጭቱ የበለጠ ያልተረጋጋ ይሆናል።

ለረጅም ጊዜ የSiC ሽፋን ያላቸው ተከላካይዎችን መጠቀም ማለት ይህ የዋፈር ወጥነት ልዩነት ብዙም አይከሰትም ማለት ነው፣ ማለትም በአንድ ፋብሪካ፣ ወደ SiC ሽፋን መቀየር ማለት ከተለያዩ ቡድኖች ሲቀየሩ መስመሮቻቸው በተደጋጋሚ መስተካከል የለባቸውም ማለት ነው።

የሙቀት ባህሪያት ሊመረመሩ ይችላሉ። ባሬ ግራፋይት በገጽታው ላይ የሙቀት መጠን አለመረጋጋቱን የሚያሳይ ይመስላል። ይህ የገጽታው ቀስ በቀስ የመቀየር ምክንያት እና እንዲሁም የሽፋኑ የማይታወቅ አካል ምክንያት እንደሆነ ይታሰባል።

የSiC ሽፋን ወለሉን ይቆልፋል፣ ለውጦችን ያቆማል፣ ይህም ማለት የሙቀት ዝውውሩ ቋሚ ነው ማለት ነው። ይህ በ LEDs ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ የሚበቅለው ንብርብር የሙቀት መጠን ልዩነቶች ካሉት የሞገድ ርዝመት/ብሩህነትም ይለወጣል።

በSiC ሽፋን የተሸፈኑ ሱሰሰተሮችን መጠቀም በተፈጥሮው ጉዳቶች አሉት፤ ዋጋቸው እና ምንም እንኳን ቅንጣቶች ባይኖራቸውም፣ ከተሰነጠቁ ቅንጣቶችን ያመነጫሉ፣ በዚህም ምክንያት ቅንጣቶችን ከመቀነስ ይልቅ ሊያስተዋውቁ ይችላሉ።

ስለዚህ፣ ጉድለቱ ከመከሰቱ በፊት መበስበስን ለመከላከል የሽፋናቸውን በጥንቃቄ መከታተል እና የጥገና ሂደቶችን መተግበር አለባቸው፣ ምንም እንኳን አለባበስን የሚቋቋሙ ሽፋኖችን በመጠቀም ለተወሰነ ጊዜ ሊቆዩ ቢችሉም፣ በዚህ ጊዜ ይተካሉ።

ለረጅም ጊዜ የሚቆይ የቬኮ መለዋወጫ ዕቃዎች የጥገና እና የጽዳት ስልቶች

የቬኮ ክፍሎችን በጥሩ ሁኔታ ማቆየት የክፍሎቹን ዕድሜ ያሳድጋል እና የኤፒታክሲ ሂደቱን መረጋጋት ይጠብቃል። ቅሪቶች በጊዜ ሂደት በሱሴፕተሮች፣ ሽፋኖች እና በተሸፈኑ ቀለበቶች ላይ ይከማቻሉ። የተረፈው ክምችት፣ ልክ እንደ ሊታወቁት በሚችሉት ቀጭን ንብርብሮች እንኳን፣ በገጽታ ላይ ያለውን የሙቀት ምላሽ ሊጎዳ እና የሂደቱን ወጥነት ሊያሳጣ ይችላል።

አንድ መሐንዲስ ያልተመጣጠነ የኤልኢዲ ብሩህነት ወይም ደካማ የዋፈር ውጤት እንዳየ እና ከዚያም የችግሩ ምንጭ የሆነውን ቅሪት እንደ መርምሯል። ለተለያዩ ቁሳቁሶች የተለያዩ የጽዳት ሂደቶች መዘጋጀት አለባቸው። ከፍተኛ ንፅህና ያለው የግራፋይት ክፍሎች ለአጥፊ ኬሚካሎች ወይም ለአጥፊ የማጽጃ ዘዴዎች መጋለጥ የለባቸውም ምክንያቱም እነዚህ ዘዴዎች ክፍሉን ሊሸፍኑ ይችላሉ።

በርካታ የምርት መስመሮች ክምችትን ለማስወገድ በጊዜ የተገደበ የፕላዝማ ጽዳት ወይም የበለጠ ጥንቃቄ የተሞላበት የኬሚካል ዘዴዎችን ይጠቀማሉ። እንዲሁም በሲሲ የተሸፈኑ ክፍሎችን በጥንቃቄ መያዝ አስፈላጊ ነው። ምንም እንኳን ይህ ክፍል በአንጻራዊነት ጠንካራ ቢሆንም፣ በጽዳት ወቅት የሚከሰቱ ንክሻዎች እና ጭረቶች በመጨረሻ ትናንሽ ስንጥቆችን ያስከትላሉ፣ እነዚህም የቅንጣት ምንጮች ሊሆኑ ይችላሉ። አንድ የምርት መስመር ይህንን ችግር ለመፍታት ለስላሳ የጽዳት ቁሳቁሶችን በመጠቀም እና ለእነዚህ ክፍሎች የተሻለ የአያያዝ ዘዴ በማዘጋጀት ፈትቷል።

ከጽዳት በኋላም መደበኛ የክፍል ህይወት አስተዳደር ይከናወናል። የቀለም ለውጥ፣ ጥቃቅን ስንጥቆች ወይም ያልተስተካከለ የተከፋፈለ አንጸባራቂ ፈጣን ቅኝት ብቻ የክፍል ውድቀት የመጀመሪያ ማስረጃን ሊያገኝ ይችላል። ብዙ ፋብሎች በስህተት ላይ የተመሰረተ የክፍል መተካት ላይ ከመተማመን ይልቅ የክፍል የህይወት ዑደት ክትትልን ይጠቀማሉ። ችግሩ ከመታየቱ በፊት ክፍሉ ይተካል።

ማከማቻም ብዙውን ጊዜ አቅልሎ ይታያል። ምንም እንኳን ንፁህ ቢሆንም፣ ክፍሎቹ ክፍት ቦታ ላይ ሲቀመጡ በቀላሉ በአቧራ እና በእርጥበት ይበከላሉ እና ለቀጣዩ አጠቃቀም ከመጠቀማቸው በፊት በንጹህ መያዣዎች ውስጥ መዘጋት አለባቸው።

ከጊዜ በኋላ ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ሕይወት ቁልፍ የሆነው ነገር በየቀኑ በአስተማማኝ ሁኔታ የሚከናወኑ ትናንሽ ነገሮች መሆናቸው ግልጽ ይሆናል። የጽዳት ሂደቱ ረጋ ያለ አቀራረብ፣ ጥንቃቄ የተሞላበት አያያዝ እና የክፍል ህይወትን የማያቋርጥ ክትትል በኤፒታክሲ ሂደት ውስጥ ያለውን መረጋጋት በእጅጉ ሊነኩ ይችላሉ።