Veeco LED Epitaksi Proseslərində SiC ilə örtülmüş Susseptorların Rolü

LED epitaksi mühiti çox isti və həssas bir mühitdir və mühitin kiçik bir dəyişməsi lövhənin keyfiyyətinin dəyişməsinə səbəb olacaq. Suseptor reaktorda yerləşən vacib bir hissədir. Epitaksi böyüməsi zamanı lövhəni dəstəkləyir, eyni zamanda istiliyin bütün lövhəyə bərabər paylanmasında çox vacib rol oynayır. Veeco LED epitaksi sistemlərinin əksəriyyəti SiC örtüyü ilə örtülmüş qrafit suseptorundan istifadə edir. SiC örtüyü qrafiti istilik və kimyəvi maddələrdən zədələnmədən qoruya və vahid LED keyfiyyəti verə bilər.

Veeco EPIK Alətlərində CVD SiC Örtüyü İstilik Vahidliyini Necə Yaxşılaşdırır

Yüksək keyfiyyətli LED-lərin istehsalı zamanı lövhənin uyğun temperaturda saxlanması vacib bir məsələdir. Cvd sic örtük, SiC LED substratının böyüməsi zamanı istiliyi bərabər paylayan qrafit susseptorunda hamar, sabit bir səth yaradır.

Hətta yox olanda belə Cvd sic örtüyü istifadə edildikdə, fərdi qrafitlərdəki kiçik dəyişikliklər səth istilik ötürmə xüsusiyyətlərində fərqlərə səbəb ola bilər, lakin daha yüksək keyfiyyətli CVD SiC örtüyü ilə səth istilik ötürmə xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə artır və buna görə də istilik profili daha vahid olur. Bir müəssisədə, səthində qeyri-bərabər qızma nəticəsində lövhələrdə rəng qeyri-bərabərliyi ilə bağlı problemlər var idi. Lakin, daha qalın, daha yüksək keyfiyyətli CVD SiC və CVD TaC örtük bu qeyri-sabitliyi aradan qaldırdı.

CVD SiC örtüyünün səth qüsurları və cızıqları və Yüksək təmizlikli CVD SiC xammalı material artımının qeyri-bərabər sürətləri və ya örtük səthində mümkün "qaynar nöqtələr" yaratdığı üçün dəyişkənliyi artıra bilər. Bir çox istehsalçı tərəfindən örtüklər bir sıra istilik dövründən sonra CVD SiC örtüyünün vəziyyətini müşahidə etməklə aşınma və çatlar üçün müntəzəm olaraq yoxlanılır. CVD SiC örtüyünün vahidliyini və davamlılığını artırmaq üçün susseptor CVD prosesi boyunca fırlana bilər.

Lakin CVD SiC örtüyünün istifadəsi bütün variasiyalardan xilas ola bilməz, lakin geniş miqyasda LED istehsalı üçün əsas materialların ardıcıl olaraq istehsalını daha mümkün edir.

LED Epitaksisində Yüksək Saflıqlı Qrafit Susseptorlarının Funksiyası

Suseptor, kristal təbəqəsi böyüyərkən lövhəni kifayət qədər sabit bir temperaturda saxlayır və dəstəkləyir. Qrafit adətən istifadə olunur və əslində yüksək təmizlikli qrafit istifadə edilməlidir, çünki o, son dərəcə yüksək temperaturda istifadə edilə bilər və deformasiyaya uğramır.

Bu yüksək istilik keçiriciliyi, təbəqə böyüyərkən istiliyin qızdırıcı elementlərdən lövhəyə ötürülməsinə və lövhənin temperaturunun sabitləşməsinə kömək edir. Kiçik temperatur dəyişiklikləri kristalın böyüməsinin dəyişməsinə səbəb olduğundan, bu, mümkün qədər sabit olmalıdır.

İstifadə olunan qrafitdə təmizlik vacib amildir. Çirklənmiş qrafitdə qızdırma zamanı susseptordan yayılacaq və lövhənin üzərinə çökərək kristal qüsurlarına səbəb olacaq metal və digər çirklər var.

Bəzi istehsalçılar daha az təmiz qrafit istifadə edən qüsurlu LED-lərdə artım müşahidə etdilər. Yüksək təmizlikli qrafit və daha sərt yoxlamalar daha yaxşı nəticələr verdi. Digər bir problem isə susseptorun düzlüyüdür.

Bir sıra isitmə və soyutma dövrlərindən sonra susseptor deformasiyaya uğraya bilər. Bu təhrif qaz axınına və lövhənin yerləşməsinə təsir göstərir ki, bu da hər ikisi təbəqənin böyümə sabitliyinə təsir göstərir.

Optimallaşdırılmış Səth Dizaynı Vasitəsilə Epitaksiyada Hissəcik Problemlərinin Azaldılması

Hissəciklərlə bağlı problemlərin əksəriyyəti əslində hissələrin və qazların təmasda olduğu səthlərdən başlayır. Susseptorlar, astarlar və s. zamanla səthləri cızıldıqca və ya aşındıqca hissəcikləri tədricən buraxa bilər.

Yüksək temperaturlu proses qazlarında, kiçik çatlar və ya örtük təbəqəsinin aşınması reaktordan keçərək lövhələrə çökəcək mikro fraqmentlər yarada bilər. Kifayət qədər böyük diametrdə, bir lövhə səthindəki bir hissəcik son LED-də bir qüsura səbəb olacaq.

Hamarlıq hissəciklərin sərbəst buraxılma ehtimalını azaldacaq, lakin təkrarlanan istilik dövrünə davam gətirməlidir. Bəzi örtüklər otaq temperaturunda yaxşı bir səthə malik görünə bilər, eyni zamanda dəfələrlə işlədikdən sonra mikro çatlar əmələ gəlir. Örtük hissələri aşındıqda hissəcik problemləri tez-tez tədricən yaranır.

Bir çox emal hissələri üçün zədələnmə kənar hissədə olur, çünki bu hissə ən yüksək gərginliyi cəmləşdirir. Keyfiyyəti, örtük qalınlığını və kənarlardakı gərginlik konsentrasiyasını idarə etməklə aşınmaları azalda bilərik.

Beləliklə, hər dəfə istifadədən sonra örtük təbəqəsinin qopmasının qarşısını almaq üçün örtükün və qrafit substratlarının birləşməsi yaxşı olmalıdır. Parlaq işıqda tez-tez yoxlama və ya nümunə götürmə bu inkişaf edən problemlərin xəbərdarlığını təmin edə bilər.

LED istehsalında çılpaq qrafit və SiC ilə örtülmüş suseptorların müqayisəsi

Həm çılpaq qrafit, həm də SiC örtüklü suseptorlar LED istehsalında istifadə olunsa da, əməliyyat parametrlərində çox fərqli işləyirlər.

Çılpaq qrafitin istifadəsinin səbəbləri onun istilik ötürülməsində səmərəli olması, istiliyi qəbul etmək üçün geniş açıq səth sahəsinə malik olması və bir neçə saat işlədikdən sonra səthindən nisbətən yavaş hissəcik emissiyası olmasıdır, baxmayaraq ki, digər mənfi cəhətləri də var. Bunlar nisbətən zəif istilik paylanması və yüksək səth sahəsi onu kameradakı qazlara qarşı daha reaktiv edir və buna görə də daha sürətli hissəciklər buraxır, baxmayaraq ki, bu yavaş yığılma bir çox hallarda kompromisdir.

SiC örtüklü susceptor, sərt qoruyucu örtük əlavə etməklə bu problemlərin bəzilərini aradan qaldırır.

Daha uzun növbələrin tələb olunduğu istehsal dövrləri ərzində yüksək həcmdə işləyən LED fabriklərinə baxmaq olar. Bəzi fabriklər çılpaq qrafitlə uzun müddət işləyərkən bir neçə istilik dövründən sonra lövhə vahidliyinin tədricən dəyişdiyini aşkar edirlər. Suseptorun səthi yavaş inkişaf edir və buna görə də istilik paylanması daha qeyri-sabit olur.

SiC örtüklü suseptorların uzun müddətli istifadə üçün istifadəsi, lövhə vahidliyinin bu dəyişkənliyinin daha az tez-tez baş verdiyi deməkdir, yəni tək bir fabrikdə SiC örtüklüyə keçmək, müxtəlif partiyalardan dəyişdirilərkən onların xətlərinin o qədər də tez-tez tənzimlənməsinə ehtiyac olmadığını göstərir.

İstilik xüsusiyyətləri araşdırıla bilər. Bare qrafitinin səthində müəyyən dərəcədə temperatur qeyri-sabitliyi inkişaf edir. Bunun səthin yavaş dəyişməsi və örtüyün naməlum komponentinin amili olduğu düşünülür.

SiC örtüyü səthi kilidləyir, dəyişikliklərin baş verməsinin qarşısını alır, bu da istilik ötürülməsinin sabit olması deməkdir. Bunun LED-lərə təsiri ondan ibarətdir ki, əgər yetişdirilən təbəqə temperatur dəyişikliklərinə məruz qalarsa, dalğa uzunluğu/parlaqlıq da dəyişəcək.

SiC örtüklü susseptorların istifadəsinin təbii olaraq çatışmazlıqları var; onların qiyməti və hissəcikləri olmasa da, çatladıqları təqdirdə hissəciklər yayacaqları və buna görə də hissəcikləri azaltmaq əvəzinə daxil edə biləcəkləri.

Beləliklə, qüsur baş verməzdən əvvəl aşınmanın qarşısını almaq üçün örtüklərinin diqqətlə monitorinqi və texniki xidmət prosedurları həyata keçirilməlidir, baxmayaraq ki, aşınmaya davamlı örtüklərdən istifadə edildikdə, onlar bir müddət davam etməlidir və bu zaman onlar dəyişdirilməlidir.

Uzunömürlü Veeco Ehtiyat Hissələri üçün Baxım və Təmizləmə Strategiyaları

Veeco hissələrinin yaxşı vəziyyətdə saxlanılması hissələrin ömrünü uzadacaq və epitaksiya prosesinin sabitliyini qoruyacaq. Zamanla qalıqlar susseptorlarda, astarlarda və örtüklü halqalarda toplanır. Müəyyən edilə bilən təbəqələr qədər nazik təbəqələrdə belə qalıqların yığılması səthdəki istilik reaksiyasına təsir göstərə və prosesin zəif ardıcıllığına səbəb ola bilər.

Bir mühəndis qeyri-bərabər LED parlaqlığının və ya zəif lövhə nəticələrinin olduğunu və sonra problemin mənbəyi kimi qalıqları araşdırdığını bildirdi. Müxtəlif materiallar üçün fərqli təmizləmə prosedurları hazırlanmalıdır. Yüksək təmizlikli qrafit hissələri aşındırıcı kimyəvi maddələrə və ya aşındırıcı təmizləmə üsullarına məruz qalmamalıdır, çünki bu üsullar hissəni aşındıra bilər.

Bir neçə istehsal xətti yığılmış hissəcikləri təmizləmək üçün sadəcə vaxtlı plazma təmizləməsindən və ya daha mühafizəkar kimyəvi üsullardan istifadə edir. SiC ilə örtülmüş hissəciklərlə diqqətlə işləmək də vacibdir. Bu hissə nisbətən möhkəm olsa da, təmizləmə zamanı yaranan cızıqlar və cızıqlar nəticədə hissəcik mənbəyi ola biləcək kiçik çatlara səbəb olacaq. Bir istehsal xətti daha yumşaq təmizləyici materiallardan istifadə etməklə və bu hissəciklər üçün daha yaxşı işləmə texnikası inkişaf etdirməklə bu problemi həll etdi.

Təmizləmədən sonra da hissələrin ömrünün idarə olunması adi hal alır. Rəng dəyişikliyi, mikro çatlar və ya qeyri-bərabər paylanmış parıltı üçün sadəcə qısa bir müayinə hissənin nasazlığının ilk əlamətlərini aşkar edə bilər. Bir çox fabrik nasazlığa əsaslanan komponent dəyişdirilməsinə etibar etmək əvəzinə, hissənin həyat dövrü monitorinqindən istifadə edir. Problem görünməzdən əvvəl komponent dəyişdiriləcək.

Saxlama da çox vaxt qiymətləndirilmir. Təmiz olsa da, hissələr açıq havada saxlanıldıqda toz və nəmlə asanlıqla çirklənir və növbəti istifadədən əvvəl təmiz qablarda möhürlənməlidir.

Zamanla aydın olur ki, uzun hissə ömrünün açarı hər gün etibarlı şəkildə yerinə yetirilən kiçik şeylərdir. Təmizləmə prosesinə zərif yanaşma, ehtiyatlı davranma və hissə ömrünün davamlı monitorinqi epitaksiya prosesinin sabitliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər.