Yarı İletken Üretiminde Grafit Hakkında Bilgi Edinin

Gelişmekte olan yarı iletken endüstrisinde her türlü malzeme çok önemlidir. Grafit sıradan görünebilir, ancak teknolojik ilerlemeyi teşvik etmek için özelliklerinden uygulamalarına kadar benzersiz özellikleriyle yarı iletken üretiminde vazgeçilmezdir.

Grafit bir yarı iletken midir?

Hayır, öyle değil. Yarı iletkenlerin iletkenliği iletkenler ve yalıtkanlar arasındadır ve elektriksel özellikleri sıcaklık ve safsızlıklardan büyük ölçüde etkilenir. Ve doping ile iletkenlik özelliklerini büyük ölçüde değiştirebilen benzersiz bir bant yapısına sahiptirler. Grafit elektriği iyi iletmesine rağmen, kristalleri altıgen katmanlar halinde düzenlenmiştir ve elektriği delokalize edilmiş büyük π bağları ile iletir. Tam olarak düzenlenebilen bir bant yapısı yoktur ve elektriksel özellikler geleneksel katkılama ile önemli ölçüde değiştirilemez. Yani bir yarı iletken değil, özel bir karbon malzemedir.

Grafitin temel özellikleri

Fiziksel özellikler

Kristal yapı

Grafit tipik bir katmanlı kristal yapıya sahiptir. Her karbon atomu katmanı altıgen yoğun iki boyutlu bir düzlem ağında düzenlenmiştir. Ve düzlemdeki karbon kovalent bağlarla bağlanır, bağ uzunluğu yaklaşık 0.142nm, bağ açısı 120°'dir. Ve katman, grafite benzersiz fiziksel özellikler kazandıran zayıf van der Waals kuvveti tarafından etkilenir.

Yoğunluk ve sertlik

Yoğunluğu yaklaşık 2.09-2.23g /cm³'tür, bu da ağırlığın gerekli olduğu senaryolarda avantajlara sahiptir. Mohs sertliği sadece 1-2'dir ve doku yumuşaktır. Ve katmanların dış kuvvetlerin etkisi altında nispeten kayması kolaydır.

Kimyasal özellikler

Kimyasal stabilite

Normal sıcaklık ve basınç altında mükemmel kimyasal stabiliteye sahiptir. Yaygın reaktiflerle reaksiyona girmesi kolay değildir ve zorlu kimyasal ortamlarda kararlı yapısını ve performansını koruyabilir. Bunun nedeni, çoğu geleneksel kimyasal saldırıya direnebilen karbon atomları arasındaki kovalent bağ yapısıdır.

Yaygın yarı iletken üretim reaktifleri ile reaksiyon özellikleri

Hidroflorik asit ve nitrik asit gibi güçlü oksitleyici veya aşındırıcı reaktifler yarı iletken üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Genel olarak, hidroflorik asit ile neredeyse hiçbir etkisi olmadığı gibi, bu reaktiflerle önemli ölçüde reaksiyona girmez. Ve üretim ekipmanının yapısal bütünlüğünü ve işlevini koruyabilir.

Grafitin yarı iletken üretiminin her alanında uygulanması

Wafer üretimi

Gofret üretim sürecinde, esas olarak ısıtma ve destek sistemleri için kullanabilirsiniz. Gofret büyümesi, hassas sıcaklık kontrolü, iyi elektriksel ve termal iletkenliğe sahip grafit ısıtıcılar gerektirir. Elektrik enerjisini hızlı ve eşit bir şekilde ısıya dönüştürebilir ve gofret büyümesi için istikrarlı bir yüksek sıcaklık ortamı sağlar. Grafitten yapılmış destek parçaları yüksek sıcaklıklara dayanabilir, büyüme işlemi sırasında gofretin stabilitesini sağlar. Ve gofretin kalitesini ve üretim verimliliğini artırmaya yardımcı olur.

Fotolitografi

Fotolitografi, yarı iletken üretiminde yüksek hassasiyetli konumlandırma ve istikrarlı bir çalışma ortamı gerektiren çok önemli bir adımdır. Taşıyıcı platformu ve litografi ekipmanındaki bazı temel bileşenleri üretmek için grafit malzemeler kullanabilirsiniz. İyi mekanik kararlılığı ve düşük termal genleşme katsayısı nedeniyle. Litografi sürecinde, litografi maskesi ile gofret arasındaki göreceli konum doğruluğunu garanti edebilir. Litografinin çözünürlüğünü ve doğruluğunu artırmak için termal genleşme ve soğuk daralmanın neden olduğu litografi hatasını azaltır.

Aşındırma ve biriktirme

Aşındırma ve biriktirme işleminde grafit de önemli bir rol oynar. Aşındırma işleminde, aşındırma makinesinde yüksek saflıkta grafit elektrot kullanılır. Bir elektrik alanının etkisi altında kararlı bir plazma üretebilir, yarı iletken malzemelerin hassas bir şekilde aşındırılmasını gerçekleştirebilir. Biriktirme işleminde, grafit baz kimyasal buhar biriktirme (CVD) ve diğer işlemler için kullanılır. Filmin büyümesi için istikrarlı bir destek ve reaksiyon ortamı sağlamak. Yüksek sıcaklık kararlılığı ve kimyasal inertliği, bu yüksek sıcaklık, yüksek enerji süreçleri sırasında istikrarlı performansı sürdürmesini sağlar. Ve aşındırma ve biriktirmenin kalitesini ve homojenliğini sağlar.

Yarı iletken üretiminde grafit parçalar

Grafit ısıtıcı

Grafit ısıtıcı, yarı iletken üretim ısıtma elemanlarında yaygın olarak kullanılır. Düşük dirençli, hızlı ısıtmalı, kısa sürede yüksek sıcaklığa ulaşabilen, homojen sıcaklık dağılımına sahiptir. Wafer tavlama, epitaksiyel büyüme ve hızlı ısıtma ve hassas sıcaklık kontrolü gerektiren diğer işlemlerde, zorlu sıcaklık gereksinimlerini karşılayabilir. Ve yarı iletken malzeme özelliklerinin optimizasyonunu sağlar.

Grafit Pota (monokristal silikon)

Grafit pota monokristal silikon üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Monokristal silikon büyümesi yüksek sıcaklıkta saf ortama ihtiyaç duyar, yüksek sıcaklık direncine ve iyi kimyasal stabiliteye sahiptir. Monokristal silikonu kirletmeyecektir. Ayrıca, iyi ısı iletimi ve düzgün ısı transferine sahiptir, bu da istikrarlı büyümeye yardımcı olur. monokristal silikon ve kalite ve verimi artırır.

Grafit Taban (CVD)

Kimyasal buhar biriktirmede (CVD) sürecinin anahtarıdır. Gaz fazı reaksiyonu için stabil bir yüzey sağlar ve gaz halindeki reaktanların filmlere reaksiyonunu kolaylaştırır. Yüzey düzlüğü ve termal stabilitesi, filmin kalitesi ve homojenliği ile ilgilidir. Ve iyi termal iletkenlik, tabanın yüzey sıcaklığının tek tip olmasını ve filmin kalitesinin tutarlı olmasını sağlar.

Yüksek saflıkta grafit elektrot (aşındırma makinesi)

Aşındırma makinesinde, yarı iletken malzemelerin hassas bir şekilde aşındırılmasını sağlamak için plazma üretmek için bunu kullanabilirsiniz. İyi elektrik iletkenliğine ve korozyon direncine sahiptir, yüksek voltaj, güçlü elektrik alanı ve aşındırıcı gaz ortamında kararlı bir şekilde çalışabilir. Yüksek saflığı, aşındırma doğruluğunu ve cihaz performansını sağlamak için aşındırma sırasında safsızlıkların girmesini önleyebilir.

Sinterleme için grafit kalıplar (elektronik cihazlar)

Çok sayıda grafi̇t kaliplar elektronik cihazların sinterlenmesi için kullanılır. İyi işleme performansına sahiptir ve farklı elektronik cihaz şekillerine göre özelleştirilebilir. Yüksek sıcaklıkta yüksek mukavemet ve stabilite, sinterleme sırasında yüksek sıcaklık ve yüksek basınca dayanabilir. Sinterlemede elektronik cihazların şekil ve boyut doğruluğunu sağlar, iç malzemenin sıkı bağlanmasını teşvik eder. Ve cihaz performansını ve güvenilirliğini artırır.

Grafit malzemelerin avantajları

Mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı

Grafitin erime noktası 3652-3697 ℃'ye ulaşır ve bu da yarı iletken üretim yüksek sıcaklık işleminin aşırı sıcaklığına dayanabilir. Yapı stabilitesini koruyabilir ve yüksek sıcaklıkta işlem için güvenilir bir garanti sağlayabilir.

İyi elektrik ve ısı iletkenliği

İyi elektrik iletkenliğine sahiptir, hızlı bir şekilde akım iletebilir ve plazma üretebilir. İyi termal iletkenlik, hızlı ısı transferi, yarı iletken üretim süreci sıcaklık kontrolünün hassasiyetini ve verimliliğini artırmaya elverişlidir.

Mekanik stabilite ve işleme performansı

Yumuşak bir dokuya sahiptir, ancak yüksek sıcaklıkta iyi mekanik stabiliteye sahiptir, normal olarak kullanılabilir. İşleme performansı iyidir ve üretim ihtiyaçlarını karşılamak için kesme ve diğer işlemlerle çeşitli parçalara dönüştürebilirsiniz.

Yarı iletken grafit malzemeler pazar durumu

Yarı iletken endüstrisinin güçlü gelişimi ile yarı iletken grafit malzemelere olan talep artmaya devam ediyor. Ve küresel pazar istikrarlı bir şekilde yükseliyor. Teknoloji ve üretim kapasitesi avantajlarıyla uluslararası üne sahip malzeme işletmeleri büyük bir paya sahip. Yerli işletmeler de araştırma ve geliştirme yatırımlarını artırıyor, rekabet gücünü geliştiriyor. Yarı iletken teknolojisi, grafit malzemelerin daha yüksek performans göstermesini gerektiren yüksek hassasiyetli, büyük boyutlu gofretlere doğru ilerliyor. Bu da tedarikçileri ürünlerini yenilemeye ve geliştirmeye devam etmeye itiyor.

Sonuç

Grafit bir yarı iletken değildir, ancak benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde yarı iletken üretiminin tüm yönlerinde büyük bir rol oynar. Yüksek sıcaklık direnci, iyi elektrik ve ısı iletkenliği, mekanik kararlılığı ve iyi işleme performansı ile üretim için vazgeçilmez bir malzemedir.