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MOCVD中不可替(ti)换的“铼”加热器件

MOCVD中不可替换的“铼”加热器件

  • 分类:利用手艺
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  • 宣布时辰:2021-06-29
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【提要描(miao)写(xie)】金属无机归天学气相堆积MetalOrganicChemicalVaporDeposition,简称MOCVD)是制备夹杂半导体器件、金属及金属氧化物、金属氮化物薄膜资料的一种芯片内涵手艺。MOCVD体系中,晶体发展多在常压或高压状况下(10-100Torr),衬底温度为500~1200℃,为了能够或许发展出纯洁、界面峻峭、分歧性好的薄膜资料,MOCVD装备须要为化学反映供给适合的环境。加热体系是MOC

MOCVD中不可替换的“铼”加热器件

【提要描写】金属无机归天学气相堆积MetalOrganicChemicalVaporDeposition,简称MOCVD)是制备夹杂半导体器件、金属及金属氧化物、金属氮化物薄膜资料的一种芯片内涵手艺。MOCVD体系中,晶体发展多在常压或高压状况下(10-100Torr),衬底温度为500~1200℃,为了能够或许发展出纯洁、界面峻峭、分歧性好的薄膜资料,MOCVD装备须要为化学反映供给适合的环境。加热体系是MOC

  • 分(fen)类:利用手艺
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  • 宣(xuan)布时辰:2021-06-29
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概况

金(jin)(jin)属无(wu)机归天学气(qi)相(xiang)堆积Metal Organic Chemical Vapor Deposition,简(jian)称 MOCVD)是(shi)制备(bei)夹杂半(ban)导体器件、金(jin)(jin)属及(ji)金(jin)(jin)属氧化(hua)(hua)物(wu)、金(jin)(jin)属氮化(hua)(hua)物(wu)薄(bo)膜(mo)(mo)资料(liao)的(de)(de)(de)一(yi)种芯片内涵手艺。MOCVD体系中(zhong),晶体发(fa)展多在(zai)常压或高(gao)压状况(kuang)下(xia)(10-100Torr),衬(chen)底(di)温(wen)度(du)为500~1200℃,为了能(neng)够或许发(fa)展出纯洁、界面(mian)峻峭(qiao)、分歧(qi)性好的(de)(de)(de)薄(bo)膜(mo)(mo)资料(liao), MOCVD装备(bei)须(xu)要为化(hua)(hua)学反映供给(ji)适合的(de)(de)(de)环境。加热(re)体系是(shi) MOCVD 装备(bei)的(de)(de)(de)主要构成(cheng)局部(bu),它可(ke)否(fou)疾速(su)、平均的(de)(de)(de)加热(re)衬(chen)底(di),间(jian)接影响着薄(bo)膜(mo)(mo)堆积的(de)(de)(de)品质、厚度(du)分歧(qi)性,和芯片的(de)(de)(de)机能(neng)。

 

01

 

MOCVD加(jia)(jia)热器的(de)(de)(de)工(gong)况很是(shi)刻(ke)薄:持(chi)续任务(wu)时(shi)辰长,温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)、热流密度(du)(du)大和频频的(de)(de)(de)起落温(wen)(wen)(wen)。电(dian)阻片是(shi)加(jia)(jia)热器的(de)(de)(de)焦点(dian)局(ju)部(bu),在通以(yi)必(bi)(bi)然(ran)的(de)(de)(de)电(dian)流后电(dian)阻片发(fa)烧(shao),成(cheng)为全部(bu)装(zhuang)备的(de)(de)(de)热源。用于(yu)安排衬底(di)的(de)(de)(de)石墨盘外表温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)为1350K的(de)(de)(de)时(shi)辰,电(dian)阻片的(de)(de)(de)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)达2000K,升温(wen)(wen)(wen)进程中电(dian)阻加(jia)(jia)热器的(de)(de)(de)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)能够到(dao)(dao)达2500℃以(yi)上,以(yi)是(shi)选用的(de)(de)(de)资料(liao)必(bi)(bi)须有熔点(dian)高(gao)、低温(wen)(wen)(wen)强度(du)(du)好、化(hua)学不变(bian)性(xing)高(gao)档特征。以(yi)发(fa)展(zhan) GaN 的(de)(de)(de) MOCVD 装(zhuang)备为例,其(qi)最(zui)好发(fa)展(zhan)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)在 1000~1200℃ 摆布。加(jia)(jia)热器发(fa)烧(shao)元件的(de)(de)(de)温(wen)(wen)(wen)度(du)(du)1500~2000℃ 摆布。发(fa)展(zhan) GaN 的(de)(de)(de)工(gong)艺中,请求(qiu)内涵衬底(di)疾速升温(wen)(wen)(wen)升温(wen)(wen)(wen)速度(du)(du)到(dao)(dao)达 3-10℃ /s)和降温(wen)(wen)(wen)。

 

01

 

按照MOCVD装备的(de)工艺请求,加热(re)圈的(de)机能(neng)必须知足:1. 完成大尺寸石墨(mo)托盘(pan)的(de)平均加热(re),有用(yong)面(mian)积比例尽可能(neng)笼盖全部盘(pan)面(mian);2. 现起(qi)落(luo)温速度快、不变(bian)时(shi)辰(chen)短;3. 起(qi)落(luo)温静态进(jin)程中(zhong)(zhong)坚持温度平均;4. 对差别(bie)的(de)气体活(huo)动环(huan)境,都能(neng)完成平均加热(re);5、在频频起(qi)落(luo)温利用(yong)进(jin)程中(zhong)(zhong),布局不变(bian)靠(kao)得住,寿命(ming)长。

按(an)照MOCVD的任务特色,选用金(jin)属电(dian)阻加热(re)元件是最公道(dao),而按(an)照现(xian)实须要知足的温(wen)度前提,唯一钨,铼等多(duo)数难熔金(jin)属才能知足利用需(xu)要。

机能称号 纯钨 纯铼
熔点/℃ 3410 3170
密度/g/cm3) 19.3 21.02
  电阻率μΩ·cm 20℃ 5.5 19.8
1000℃ 36.2 62
1500℃ 52 82
2000℃ 66 150
显微硬度/MPa 加工态 3423-3923 4903-7845
1000℃退火 834 2256-2452
  抗拉强度/MPa 加工态 1950 1600
1400℃退火 1650 1400
1600℃退火 1200 1400
1800℃退火 850 1400
  延长率/% 加工态 1-2 1-2
1400℃退火 1-2 20-25
1600℃退火 1-2 18-20
1800℃退火 1-2 10-15
再结晶温度 1100℃ 1500℃

钨加(jia)(jia)热(re)(re)(re)器(qi)件经低温(wen)利用产生再结(jie)晶(jing)今后会变脆(cui),在受打(da)击或震撼的(de)(de)(de)(de)(de)环境下极易(yi)断裂。而铼绝对钨具备(bei)更高的(de)(de)(de)(de)(de)再结(jie)晶(jing)温(wen)度(du)(du),并且再结(jie)晶(jing)后的(de)(de)(de)(de)(de)铼也不是脆(cui)性资料,只是强度(du)(du)降(jiang)落,作为非承力的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)热(re)(re)(re)器(qi)件仍(reng)然具备(bei)杰出的(de)(de)(de)(de)(de)任务才能,具备(bei)最好低温(wen)不变性,更高的(de)(de)(de)(de)(de)抗蠕变强度(du)(du)。是以,铼被用于制(zhi)作MOCVD的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)热(re)(re)(re)器(qi)件,综(zong)合(he)利用机能和本(ben)钱斟(zhen)酌,是最得当的(de)(de)(de)(de)(de)挑选,无别的(de)(de)(de)(de)(de)资料能够替换。

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