Veeco LED epitaksiyasi jarayonlarida SiC bilan qoplangan susseptorlarning roli

LED epitaksi muhiti juda issiq va juda sezgir muhit bo'lib, muhitning ozgina o'zgarishi plastinka sifatining o'zgarishiga olib keladi. Susseptor reaktorda joylashgan muhim qismdir. U epitaksi o'sishi paytida plastinkani qo'llab-quvvatlaydi, shuningdek, issiqlikning butun plastinkaga teng taqsimlanishida juda muhim rol o'ynaydi. Veeco LED epitaksi tizimlarining aksariyati SiC qoplamasi bilan qoplangan grafit susseptoridan foydalanadi. SiC qoplamasi grafitni issiqlik va kimyoviy moddalardan shikastlanishdan himoya qilishi va bir xil LED sifatini berishi mumkin.

Veeco EPIK asboblarida CVD SiC qoplamasi issiqlik bir xilligini qanday yaxshilaydi

Yuqori sifatli LEDlarni ishlab chiqarish jarayonida plastinkani mos haroratda saqlash muhim jihat hisoblanadi. Cvd sic Qoplama grafit susseptorida silliq, barqaror sirt hosil qiladi, bu esa SiC LED substratining o'sishi paytida issiqlikni teng ravishda taqsimlaydi.

Yo'q bo'lganda ham Cvd sic qoplamasi ishlatilganda, individual grafitlar ichidagi kichik o'zgarishlar sirt issiqlik uzatish xususiyatlarida farqlarga olib kelishi mumkin, ammo yuqori sifatli CVD SiC qoplamasi bilan sirt issiqlik uzatish xususiyatlari sezilarli darajada yaxshilanadi va shuning uchun issiqlik profili bir xil bo'ladi. Bir ob'ektda uning yuzasi bo'ylab bir xil bo'lmagan qizdirish natijasida plastinkalar bo'ylab ranglarning bir xil emasligi bilan bog'liq muammolar mavjud edi. Biroq, qalinroq, yuqori sifatli CVD SiC va CVD TaC qoplama bu beqarorlikni yengib chiqdi.

CVD SiC qoplamasining sirt kamchiliklari va tirnalishlari va Yuqori toza CVD SiC xom ashyosi o'zgaruvchanlikni oshirishi mumkin, chunki ular material o'sishining notekis sur'atlarini yoki qoplama yuzasida mumkin bo'lgan "qaynoq nuqtalarni" yaratadi. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar tomonidan qoplamalar bir qator isitish sikllaridan keyin CVD SiC qoplamasining holatini kuzatish orqali aşınma va yoriqlar uchun muntazam ravishda tekshiriladi. CVD SiC qoplamasining bir xilligi va chidamliligini oshirish uchun susseptor CVD jarayoni davomida aylantirilishi mumkin.

Biroq, CVD SiC qoplamasidan foydalanish barcha o'zgarishlarni bartaraf eta olmaydi, lekin LED ishlab chiqarish uchun asosiy materiallarni keng miqyosda doimiy ravishda ishlab chiqarishni ancha qulaylashtiradi.

LED epitaksiyasida yuqori tozalikdagi grafit susseptorlarining vazifasi

Suseptor kristall qatlami o'sib borayotgan bir paytda plastinkani ancha barqaror haroratda ushlab turadi va qo'llab-quvvatlaydi. Odatda grafit ishlatiladi va aslida yuqori tozalikdagi grafitdan foydalanish kerak, chunki u juda yuqori haroratlarda ishlatilishi mumkin va deformatsiyalanmaydi.

Bu yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi isitish elementlaridan plastinkaga issiqlikni o'tkazishga va qatlam o'sib borayotgan paytda plastinka haroratini barqarorlashtirishga yordam beradi. Kichik harorat o'zgarishlari kristallning o'sishini o'zgartirishga olib kelganligi sababli, u iloji boricha doimiy bo'lishi kerak.

Soflik ishlatiladigan grafitda muhim omil hisoblanadi. Ifloslangan grafit tarkibida metall va boshqa aralashmalar mavjud bo'lib, ular qizdirilganda susseptordan ajralib chiqadi va plastinka ustiga cho'kib, kristall nuqsonlarini keltirib chiqaradi.

Ba'zi ishlab chiqaruvchilar kamroq toza grafitdan foydalangan holda nuqsonli LEDlarning ko'payishini kuzatdilar. Yuqori tozalikdagi grafit va qattiqroq tekshiruvlar yaxshiroq natijalarni berdi. Yana bir muammo - bu susseptorning tekisligi.

Bir qator isitish va sovutish sikllaridan so'ng, susseptor deformatsiyalanishi mumkin. Bu buzilish gaz oqimiga va plastinka joylashishiga ta'sir qiladi, bu esa qatlam o'sishi barqarorligiga ta'sir qiladi.

Optimallashtirilgan sirt dizayni orqali epitaksiyadagi zarrachalar muammolarini kamaytirish

Zarrachalar bilan bog'liq muammolarning aksariyati aslida qismlar va gazlar tegib turadigan sirtlardan boshlanadi. Susseptorlar, laynerlar va boshqalar vaqt o'tishi bilan zarrachalarni asta-sekin chiqarib yuborishi mumkin, chunki ularning sirtlari tirnaladi yoki eskiradi.

Yuqori haroratli jarayon gazlarida kichik yoriqlar yoki qoplama qatlamining aşınması reaktor orqali o'tib, plastinkalarga joylashadigan mikroparchalarni hosil qilishi mumkin. Diametri yetarlicha katta bo'lgan holda, bitta plastinka yuzasida bitta zarracha oxirgi LEDda bitta nuqsonga olib keladi.

Silliqlik zarrachalarning ajralib chiqish ehtimolini kamaytiradi, ammo u takroriy termal siklga bardosh bera olishi kerak. Ba'zi qoplamalar xona haroratida yaxshi sirtga ega bo'lib ko'rinishi mumkin, shu bilan birga ko'p marta ishlatilgandan keyin mikro yoriqlar paydo bo'ladi. Zarrachalar bilan bog'liq muammolar ko'pincha qoplama qismlari eskirganda asta-sekin paydo bo'ladi.

Ko'pgina ishlov berish qismlari uchun shikastlanish chekkada bo'ladi, chunki bu qism eng yuqori kuchlanishni jamlagan. Sifatni, qoplama qalinligini va chekkalardagi kuchlanish konsentratsiyasini nazorat qilish orqali biz aşınmalarni kamaytirishimiz mumkin.

Shunday qilib, har bir ishdan keyin qoplama qatlamining ko'chib ketishining oldini olish uchun qoplama va grafit substratlarining bog'lanishi yaxshi bo'lishi kerak. Yorqin nurda tez-tez tekshirish yoki namunalar olish ushbu rivojlanayotgan muammolar haqida ogohlantirishi mumkin.

LED ishlab chiqarishda yalang'och grafit va SiC bilan qoplangan susseptorlarni taqqoslash

Yalang'och grafit va SiC bilan qoplangan susseptorlar LED ishlab chiqarishda qo'llanilsa-da, ular operatsion parametrlarida juda boshqacha ishlaydi.

Yalang'och grafitning ishlatilishining sabablari shundaki, u issiqlik uzatishda samarali, issiqlikni qabul qilish uchun katta ochiq sirt maydoniga ega va bir necha soatlik ishdan keyin uning yuzasidan zarrachalar chiqishi nisbatan sekin, garchi uning boshqa kamchiliklari ham bor. Bular nisbatan yomon issiqlik taqsimoti va yuqori sirt maydoni uni kameradagi gazlarga nisbatan ko'proq reaktiv qiladi va shuning uchun zarrachalarni tezroq chiqaradi, garchi bu sekin to'planish ko'p hollarda murosaga kelishdir.

SiC bilan qoplangan susceptor qattiq himoya qoplamasi qo'shilishi bilan ushbu muammolarning ba'zilarini yengib chiqadi.

Uzoqroq smenalar talab qilinadigan ishlab chiqarish tsikllari orqali yuqori hajmda ishlaydigan LED fabrikalariga qarash mumkin. Ba'zi fabrikalar yalang'och grafit bilan uzoq vaqt ishlash vaqtida bir nechta issiqlik tsikllaridan keyin plastinka bir xilligining asta-sekin o'zgarishi sodir bo'lishini aniqladilar. Susseptor yuzasi sekin rivojlanayotganga o'xshaydi va shuning uchun issiqlik taqsimoti yanada beqaror bo'lib qoladi.

Uzoq muddatli ishlar uchun SiC bilan qoplangan susseptorlardan foydalanish, plastinka bir xilligining bu o'zgarishi kamroq uchraydi degan ma'noni anglatadi, ya'ni bitta zavodda SiC bilan qoplanganga o'tish ularning liniyalarini turli partiyalardan almashtirishda tez-tez sozlash shart emasligini anglatadi.

Issiqlik xususiyatlarini o'rganish mumkin. Bare grafitining yuzasida haroratning ma'lum darajada beqarorligi rivojlanganga o'xshaydi. Bu sirtning sekin o'zgarishi va qoplamaning noma'lum tarkibiy qismining omili deb hisoblanadi.

SiC qoplamasi sirtni qulflaydi, u o'zgarishlarning oldini oladi, ya'ni issiqlik uzatish doimiy bo'ladi. Buning LEDlarga ta'siri shundaki, agar o'stirilgan qatlam harorat o'zgarishiga duchor bo'lsa, to'lqin uzunligi/yorqinligi ham o'zgaradi.

SiC bilan qoplangan susseptorlardan foydalanishning tabiiy kamchiliklari bor; ularning narxi va ularda zarrachalar bo'lmasa-da, agar ular yorilib ketsa, zarrachalar chiqaradi va shuning uchun zarrachalarni kamaytirish o'rniga ularni kiritishi mumkin.

Shunday qilib, nuqson yuzaga kelishidan oldin degradatsiyaning oldini olish uchun ularning qoplamalarini diqqat bilan kuzatib borish va texnik xizmat ko'rsatish tartiblari amalga oshirilishi kerak, garchi aşınmaya bardoshli qoplamalardan foydalanilganda ular bir muncha vaqt xizmat qilishi kerak va shundan so'ng ular almashtiriladi.

Uzoq muddatli Veeco ehtiyot qismlari uchun texnik xizmat ko'rsatish va tozalash strategiyalari

Veeco qismlarini yaxshi holatda saqlash qismlarning ishlash muddatini oshiradi va epitaksiya jarayonining barqarorligini saqlaydi. Vaqt o'tishi bilan qoldiqlar susseptorlar, astar va qoplangan halqalarda to'planadi. Qoldiqlar to'planishi, hatto aniqlanishi mumkin bo'lgan qatlamlar kabi yupqa qatlamlarda ham, butun sirt bo'ylab issiqlik reaksiyasiga ta'sir qilishi va jarayonning yomon izchilligiga olib kelishi mumkin.

Bir muhandis LED yorug'ligining tengsizligi yoki plastinka natijalarining yomonligini ko'rganini va keyin muammoning manbai sifatida qoldiqlarni tekshirganini xabar qildi. Turli materiallar uchun turli xil tozalash usullarini ishlab chiqish kerak. Yuqori tozalikdagi grafit qismlari abraziv kimyoviy moddalar yoki abraziv tozalash usullariga duchor qilinmasligi kerak, chunki bu usullar qismni yemirishi mumkin.

Bir nechta ishlab chiqarish liniyalari shunchaki vaqtni plazma bilan tozalash yoki to'planishni olib tashlash uchun ko'proq konservativ kimyoviy usullardan foydalanadi. SiC bilan qoplangan qismlarga ehtiyotkorlik bilan ishlov berish ham muhimdir. Bu qism nisbatan mustahkam bo'lsa-da, tozalash paytida yuzaga keladigan tirnalishlar va tirnalishlar oxir-oqibat zarrachalar manbai bo'lishi mumkin bo'lgan kichik yoriqlarga olib keladi. Bitta ishlab chiqarish liniyasi yumshoqroq tozalash materiallaridan foydalanish va bu qismlar uchun yaxshiroq ishlov berish texnikasini ishlab chiqish orqali bu muammoni hal qildi.

Tozalashdan keyin ham muntazam ravishda qismlarning ishlash muddatini boshqarish amalga oshiriladi. Rang o'zgarishi, mikro yoriqlar yoki notekis taqsimlangan yaltiroqlikni tekshirish qismning ishdan chiqishining dastlabki belgilarini aniqlashi mumkin. Ko'pgina fabrikalar ishdan chiqishga asoslangan komponentlarni almashtirishga tayanish o'rniga qismning ishlash muddatini kuzatishdan foydalanadilar. Muammo ko'rinib qolmasdan oldin komponent almashtiriladi.

Saqlash ham ko'pincha kam baholanadi. Toza bo'lishiga qaramay, ehtiyot qismlar ochiq havoda saqlanganda chang va namlik bilan osongina ifloslanadi va keyingi foydalanishdan oldin toza idishlarga solib qo'yilishi kerak.

Vaqt o'tishi bilan, uzoq muddatli qismning ishlash kaliti har kuni ishonchli bajariladigan kichik narsalar ekanligi ayon bo'ladi. Tozalash jarayoniga ehtiyotkorlik bilan yondashish, ehtiyotkorlik bilan ishlash va qismning ishlash muddatini doimiy ravishda kuzatib borish epitaksiya jarayonining barqarorligiga sezilarli darajada ta'sir qilishi mumkin.