I. Beth yw Susceptor Epitacsial LED?

Mae susceptor epitacsial yn gludydd craidd a ddefnyddir mewn prosesau epitacsi lled-ddargludyddion. Mewn offer dyddodiad anwedd cemegol metel-organig (MOCVD) neu epitacsi trawst moleciwlaidd (MBE) sy'n angenrheidiol ar gyfer twf epitacsial sglodion LED, swyddogaeth y susceptor yw cynnal a chynhesu'r wafer (fel arfer saffir, SiC, neu silicon) fel swbstrad, gan ei ddwyn i'r tymereddau uchel llym sy'n ofynnol ar gyfer twf epitacsial a chreu amgylchedd llif nwy penodol o fewn y siambr adwaith i gyflawni dyddodiad ffilm denau lled-ddargludyddion o ansawdd uchel.

Yn syml, mae fel "platfform gwresogi a chefnogi uwch" yn y ffwrnais MOCVD, lle mae'r haen allyrru golau LED yn tyfu.

II. Rôl a Chymhwysiad Penodol mewn Prosesau Epitacsial

Mae'r suscepter yn chwarae rhan hanfodol yn y broses twf epitaxial, gan effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad, unffurfiaeth a chost y sglodion LED terfynol.

1. Rôl: Cludwr Wafer a Chraidd Gwresogi

● Cefnogaeth Swbstrad: Mae ganddo rigolau neu awyrennau wedi'u cynllunio'n fanwl gywir ar gyfer gosod nifer o waferi swbstrad yn sefydlog (e.e., 2 fodfedd, 4 modfedd, 6 modfedd).

● Gwresogi Tymheredd Uchel: Mae'r hambwrdd yn cynhesu'r wafer i'w dymheredd tyfu (fel arfer uwchlaw 1000°C ar gyfer LEDs sy'n seiliedig ar GaN) gan ddefnyddio dulliau fel gwresogi anwythol amledd radio (RF) neu wresogi gwrthiant. Yr hambwrdd yw'r cyfrwng uniongyrchol ar gyfer trosglwyddo gwres i'r wafer.

2. Cymwysiadau: Sicrhau ansawdd ac unffurfiaeth yr haen epitacsial

● Unffurfiaeth Tymheredd: Mae trwch ac unffurfiaeth gyfansoddiadol yr haen epitacsial yn hynod sensitif i dymheredd twf yr epitacsial. Rhaid i ddyluniad y hambwrdd sicrhau tymheredd arwyneb unffurf iawn; fel arall, bydd yn arwain at newid tonfedd a disgleirdeb anghyson mewn gwahanol leoliadau ar y wafer.

● Gwrthiant Cyrydiad Cemegol: Yn ystod MOCVD, mae'r hambwrdd yn agored i nwyon hynod adweithiol (megis NH3, TMGa, TMIn, ac ati) ac amgylcheddau tymheredd uchel. Rhaid iddo feddu ar wrthiant cyrydiad rhagorol i atal anweddiad amhureddau rhag halogi'r haen epitacsial.

Capasiti Gwres a Sefydlogrwydd Thermol: Mae angen digon o gapasiti gwres ar y hambwrdd i gynnal y tymheredd manwl gywir sy'n ofynnol gan y broses ac i ymateb yn gyflym i newidiadau tymheredd, gan sicrhau ailadroddadwyedd a sefydlogrwydd y broses.

III. Prif Ddeunyddiau Susceptwyr LED

Ar hyn o bryd, mae derbynyddion epitacsial LED wedi'u rhannu'n ddau gategori yn bennaf:

1. Susceptoriaid Graffit:

Nodweddion: Purdeb uchel, hawdd ei brosesu, cost gymharol isel.

Cymwysiadau: Defnyddir yn bennaf ar gyfer epitacsi LED glas/gwyn (MOCVD) sy'n seiliedig ar GaN.

Her: Er mwyn atal graffit rhag adweithio â nwyon adweithiol ar dymheredd uchel a rhyddhau amhureddau carbon sy'n halogi'r haen epitacsial, rhaid gorchuddio wyneb y derbynnydd graffit â haen SiC gan ddefnyddio dyddodiad anwedd cemegol (CVD) neu brosesau trochi.

2. Susceptoriaid Metel:

Nodweddion: Megis aloion tantalwm (Ta) neu folybdenwm (Mo), gyda phurdeb uwch a dargludedd thermol gwell.

Cymwysiadau: Defnyddir yn bennaf ar gyfer epitacsi LED ffosffid (fel GaP).

IV. Heriau Mawr

Ar hyn o bryd, mae'r heriau allweddol sy'n wynebu paledi epitacsial wedi'u crynhoi mewn tair maes: unffurfiaeth, oes gwasanaeth, a maint cynyddol.

Heriau	Materion Penodol	Effeithiau Technegol
1. Unffurfiaeth Tymheredd	Mae rheoli'r gwahaniaeth tymheredd rhwng ymyl a chanol hambyrddau mawr (e.e., sy'n fwy nag 800mm mewn diamedr) yn anodd.	Mae hyn yn arwain at unffurfiaeth gwael o ran tonfedd, trwch a chyfansoddiad rhwng ac o fewn wafferi (WIW a WTW), gan arwain at ostyngiad yn y cynnyrch cynnyrch.
2. Oes a Halogiad	Mae cracio, pilio, neu gyrydiad yr haen SiC arwyneb o dan straen thermol uchel yn amlygu'r graffit sylfaenol.	Mae hyn yn byrhau oes y hambwrdd, gan olygu bod angen ei ailosod yn aml a chynyddu costau cynnal a chadw; mae amlygiad i graffit yn halogi'r haen epitacsial yn ddifrifol.
3. Graddio a chynyddu maint (Graddio)	Gyda meintiau wafers yn cynyddu o 2 fodfedd i 6 modfedd a hyd yn oed 8 modfedd, a nifer y wafers sy'n cael eu llwytho ar un adeg yn cynyddu.	mae'r llwyth thermol ar y hambwrdd yn cynyddu, mae'r llwybr dargludiad gwres yn dod yn fwy cymhleth, ac mae'r anhawster dylunio a gweithgynhyrchu yn cynyddu'n esbonyddol.
4. Dynameg Llif Nwy	Mae rhigolau a strwythurau ar yr hambwrdd yn effeithio ar y maes llif nwy o fewn ceudod y MOCVD.	Mae maes llif ansefydlog neu anwastad yn arwain yn uniongyrchol at gludiant anwastad o adweithyddion, gan effeithio ar ansawdd yr haen epitacsial.

V. Datrysiadau Technegol

Er mwyn mynd i'r afael â'r heriau a grybwyllir uchod, mae datblygiadau technolegol yn y diwydiant yn canolbwyntio'n bennaf ar yr agweddau canlynol:

1. Optimeiddio Strwythur Hambwrdd a Rheoli Maes Thermol

Gwresogi Segmentiedig a Rheoli Tymheredd Dynamig: Defnyddio nifer o barthau gwresogi a reolir yn annibynnol (megis araeau thermocwl) i gyflawni addasiad pŵer deinamig amser real yng nghanol ac ymylon y hambwrdd i wrthbwyso colli gwres a chyflawni iawndal tymheredd manwl iawn.

Dyluniad Strwythur Mewnol Deunyddiau Hambwrdd: Defnyddio dyluniadau strwythurol diliau mêl, rhwyll, neu aml-haenog i gydbwyso capasiti gwres a dargludedd thermol, gan sicrhau trosglwyddiad gwres cyflym ac unffurf o'r gwaelod i'r wyneb.

2. Uwchraddio Technoleg Gorchudd SiC (Yr Ateb Hanfodol)

Haenau Swyddogaethol Graddol: Defnyddio haenau strwythur aml-haenog neu raddiannol, fel ychwanegu haen byffer rhwng graffit a'r prif haen SiC, i gyd-fynd â'r gwahaniaeth yn y cyfernod ehangu thermol (CTE) rhwng graffit a SiC, a thrwy hynny leihau straen thermol yn sylweddol ac oedi cracio.

SiC CVD Dwysedd Uchel, Mandylledd Isel: Trwy optimeiddio'r broses dyddodiad CVD, paratoir ffilmiau SiC â mandylledd isel iawn a phurdeb uchel iawn, gan wella eu gwrthwynebiad i gyrydiad a'u dwysedd, ac ymestyn oes y hambwrdd.

3. Archwilio Deunyddiau Arloesol

Hambyrddau Deunyddiau Cyfansawdd Newydd: Archwilio deunyddiau cyfansawdd â dargludedd thermol uchel, dwysedd isel, a chyfernod ehangu thermol sy'n agosach at gyfernod swbstradau GaN (megis cyfansoddion carbon/silicon carbid CFC/SiC wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon) i wella perfformiad a hyd oes ymhellach.

Hambyrddau Holl-Serameg: Mewn rhai cymwysiadau epitacsial arbennig, mae hambyrddau'n cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio cerameg monolithig purdeb uchel (megis cerameg AlN neu SiC), gan ddileu'r risg o halogiad graffit yn llwyr. Fodd bynnag, mae'r dull hwn yn hynod gostus ac yn anodd ei beiriannu.

Mae Susceptor Graffit wedi'i orchuddio â SiC Semixlab yn gydran wedi'i pheiriannu'n fanwl gywir a gynlluniwyd ar gyfer systemau epitacsi LED a MOCVD uwch. Wedi'i adeiladu gyda dwysedd uchel. graffit isostatig swbstrad ac wedi'i amddiffyn gan burdeb uchel Gorchudd silicon carbid CVD (SiC), mae'r susceptor hwn yn darparu platfform thermol sefydlog ar gyfer gwresogi waffer unffurf a glendid siambr hirdymor o dan amodau prosesu eithafol sy'n fwy na 1100°C. Mae pob susceptor yn cael ei beiriannu'n fanwl gywir a rheolaeth unffurfiaeth cotio i gyflawni garwedd arwyneb hynod esmwyth islaw Ra 0.2 μm, gan leihau adlyniad gronynnau a thyrfedd nwy y tu mewn i'r adweithydd MOCVD. Mae'r dyluniad hwn yn gwella unffurfiaeth yr haen epitacsial, yn ymestyn oes y gydran ac yn lleihau amlder cynnal a chadw. Edrychwn ymlaen at eich ymholiad pellach.