جزئیات وبلاگ

در نگاه اول، یک پنبه یاقوت فریبنده ساده به نظر می رسد: گرد، شفاف و ظاهراً تقارن دار.اما در لبه ی آن یک ویژگی ظریف وجود دارد که به آرامی تعیین می کند که آیا اپیتاکسی گان شما موفق می شود یا شکست می خورد.

در تکنولوژی GaN-on-sapphire، جهت گیری وافر یک جزئیات زیبایی یا یک عادت میراث نیست. این یک دستورالعمل کریستالوگرافیک است، که به صورت مکانیکی کدگذاری شده و از رشد کریستال به لیتوگرافی منتقل شده است،سرگذشتو ساخت دستگاه.

درک اینکه چرا شکاف ها و تخت ها وجود دارند، تفاوت آنها و چگونگی شناسایی آنها به درستی برای هر کسی که با GaN در زیرپوش های سفیر کار می کند ضروری است.

1چرا گان در زپایر خیلی به جهت گیری اهمیت میده

بر خلاف سیلیکون، سفیر (Al2O3) عبارت است از:

• سیستم کریستالی سه گوشه ای (ششم گوشه ای)

• از نظر خواص حرارتی، مکانیکی و سطحی به شدت آنیزوتروپ است

• معمولاً با جهت گیری های غیر مکعب مانند c-plane، a-plane، r-plane و m-plane استفاده می شود

تشخيص گانبه شدت حساس به:

• جهت گیری کریستالوگرافیک در هواپیما

• جهت گام اتمی

• جهت اشتباه برش بستر

در نتیجه، شکاف یا مسطح فقط برای حمل و نقل نیست، بلکه نشانگر میکروسکوپی از تقارن در مقیاس اتمی است.

2تخت در مقابل شکاف: تفاوت چیست؟

2.1 Wafer Flat (نشانگر جهت گیری قدیمی)

یک صفحه صاف یک برش مستقیم در امتداد لبه وافره.

از لحاظ تاریخی، تخت ها به طور گسترده ای در:

• دو اینچ و سه اینچ وافره

• تولید اولیه دی ال GaN

• فابریکهای دستی یا نیمه خودکار

ویژگی های کلیدی:

• قطعه ای بلند و صاف

• یک جهت خاص کریستالوگرافی را رمزگذاری می کند

• آسان به دیدن و احساس

• مساحت قابل استفاده وافره را مصرف می کند

فلت ها معمولاً با یک جهت صافیری به خوبی تعریف شده هماهنگ می شوند، مانند:

• ¥11-20 ¥ (محور a)

• ¥1-100 ¥ (محور m)

2.2 گزينه وفر (استانداردهاي مدرن)

یک شکاف یک شکاف کوچک و باریک در امتداد لبه وافر است.

این استاندارد تبدیل به استاندارد غالب برای:

• وفت های سفیر 4 اینچ، 6 اینچ و بزرگتر

• ابزارهای کاملا خودکار

• فابریکهای GaN با خروجی بالا

ویژگی های کلیدی:

• برش مجزا و فشرده

• فضای استفاده شده ی بیشتر وافره را حفظ می کند.

• قابل خواندن ماشینی

• بسیار قابل تکرار

جهت گیری شکاف هنوز هم با یک جهت کریستالوگرافی خاص مطابقت دارد، اما به روشی بسیار فضای کارآمدتر است.

3چرا صنعت از مسطح به نوک منتقل شد

تغییر از مسطح به شکاف زیبایی نیست، بلکه توسط فیزیک، اتوماسیون و اقتصاد بازده هدایت می شود.

3.1 مقیاس بندی اندازه وافره

همانطور که وافرهای سفیر از 2′′ → 4′′ → 6′′ رشد کردند:

• مسطحات حذف بیش از حد منطقه فعال

• جدا کردن حاشیه بیش از حد شد

• تعادل مکانیکی بدتر شده

یک شکاف اطلاعات جهت گیری را با کمترین اختلال هندسی فراهم می کند.

3.2 سازگاری اتوماسیون

ابزارهای مدرن به موارد زیر متکی هستند:

• تشخیص لبه های نوری

• هماهنگی رباتیک

• الگوریتم های تشخیص جهت گیری

"نوتس" پیشنهاد می کنه:

• مرجع زاویه ای روشن

• تراز سریعتر

• خطر انتخاب اشتباه پایین تر

3.3 حساسیت فرآیند GaN

برای اپیتاکسی GaN، خطاهای جهت گیری می تواند منجر به:

• دسته بندی مرحله ای

• کاهش فشار انزوتروپ

• گسترش ناهموار نقص

دقت و قابل تکرار شکاف ها این خطرات را کاهش می دهد.

4چگونه جهت گیری وافر را در عمل شناسایی کنیم

4.1 شناسایی بصری

• مسطح: لبه مستقیم آشکار

• خروجی: کوچک، U- یا V- شکل برش

با این حال، شناسایی بصری به تنهایی برای کنترل فرآیند GaN کافی نیست.

4.2 روش مرجع زاوي

هنگامی که شکاف یا سطح قرار گرفته است:

• 0° تعریف کنید

• اندازه گیری انحراف زاویه ای در اطراف وفر

• مسیرهای فرآیند نقشه برداری (لیتوگرافی، خطوط شکاف، اشتباه برش)

اين مسئله در زمان هماهنگي مهم است:

• جهت رشد اپیتاکسیال

• نوار دستگاه

• خطوط لیزری

4.3 تایید اشعه ایکس یا نوری (پیشرفته)

برای کاربردهای دقیق:

• XRD جهت گيري بلور رو تاييد ميکنه

• روش های آنیزوتروپی نوری تراز درون هواپیما را تأیید می کنند

• به خصوص برای سفیر غیر C-طرح

5ملاحظات ویژه برای GaN در سفیر

5.1 سی پلین سفیر

• شایع ترین برای LED ها و دستگاه های قدرت

• خروجی که معمولاً با محور a یا محور m تراز شده است

• کنترل جهت جریان مرحله ای در رشد GaN

5.2 سفیر غیر قطبی و نیمه قطبی

• سفیر a-plane، m-plane، r-plane

• جهت گیری مهم می شود، نه اختیاری

• تفسیر نادرست شکاف می تواند به طور کامل بی اعتبار زیربنای

در این موارد، شکاف به طور موثر بخشی از دستور کار epitaxial است.

6اشتباهات متداول مهندسان

1. فرض بر این است که جهت گره ها در میان تامین کنندگان استاندارد باشد.

2. درمان سفیر مانند سیلیکون (این مکعب نیست)

3. نادیده گرفتن جهت اشتباه برش رمزگذاری شده توسط شکاف

4. تنها بر اساس بازرسی بصری

5. مخلوط کردن نقشه های قدیمی مبتنی بر سطح با وافرهای مبتنی بر شکاف

هرکدام از این ها می توانند روند فراری ظریف اما کشنده را ایجاد کنند.

7چه چیزی را باید انتخاب کنید؟

8چشم انداز گسترده تری

در GaN بر روی سفیر، شکاف یا مسطح یک راحتی نیست، بلکه یک تجلی فیزیکی از کریستالوگرافی است.

در مقیاس اتمی، رشد GaN به لبه های گام و تقارن بستگی دارد.
در مقیاس وافره، همین جهت ها به شکل یک شکاف یا مسطح کدگذاری می شوند.

چیزی که به نظر می رسد یک برش کوچک در لبه است، در واقع، یک نقشه از کریستال در زیر.

9. يه جمله براي خوردن

در تکنولوژی GaN-on-sapphire، شناسایی شکاف یا مسطح در مورد دانستن جایی که وفر شروع می شود نیست بلکه در مورد دانستن اینکه کریستال در کدام جهت می خواهد رشد کند.