يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئىشلەپچىقىرىشتا، فوتولىتوگرافىيە ۋە ئويۇش ئەڭ كۆپ تىلغا ئېلىنىدىغان جەريانلار بولسىمۇ، ئېپىتاكسىيال ياكى نېپىز پەردە قويۇش تېخنىكىسى ئوخشاشلا مۇھىم. بۇ ماقالىدە چىپ ياساشتا ئىشلىتىلىدىغان بىر قانچە كۆپ ئۇچرايدىغان نېپىز پەردە قويۇش ئۇسۇللىرى تونۇشتۇرۇلىدۇ، بۇنىڭ ئىچىدەMOCVD, ماگنىترون پۈركۈش، ۋەPECVD.
نېمە ئۈچۈن نېپىز پەردە ئىشلەپچىقىرىش جەريانلىرى چىپ ئىشلەپچىقىرىشتا مۇھىم؟
مىسال ئۈچۈن، ئاددىي پىشۇرۇلغان ياپلاق ناننى تەسەۋۋۇر قىلىپ بېقىڭ. ئۇنىڭ ئۆزىلا تەمى يۇمشاق بولۇشى مۇمكىن. قانداقلا بولمىسۇن، يۈزىگە ھەر خىل سوسلارنى سۈرتۈش ئارقىلىق، مەسىلەن، تەملىك لوبيا قىيامى ياكى تاتلىق ئارپا شەربىتى قاتارلىقلارنى سۈرتۈپ، ئۇنىڭ تەمىنى پۈتۈنلەي ئۆزگەرتەلەيسىز. بۇ تەم كۈچەيتكۈچى قاپلاملار ... غا ئوخشايدۇ.نېپىز پىلاستىنكىلاريېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەريانلاردا، ياپلاق ناننىڭ ئۆزى بولسا ... نى ئىپادىلەيدۇ.ئاساسىي سۇبسترات.
چىپ ئىشلەپچىقىرىشتا، نېپىز پەردىلەر نۇرغۇن ئىقتىدار رولىنى ئوينايدۇ - ئىزولياتسىيە، ئۆتكۈزۈشچانلىق، پاسسىپلاشتۇرۇش، نۇرنى سۈمۈرۈش قاتارلىقلار - ھەمدە ھەر بىر ئىقتىدار ئالاھىدە چۆكمە تېخنىكىسىنى تەلەپ قىلىدۇ.
1. مېتال-ئورگانىك خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (MOCVD)
MOCVD يۇقىرى سۈپەتلىك يېرىم ئۆتكۈزگۈچ نېپىز پەردىلەر ۋە نانو قۇرۇلمىلارنى چۆكتۈرۈشتە ئىشلىتىلىدىغان يۇقىرى دەرىجىلىك ئىلغار ۋە ئېنىق تېخنىكا. ئۇ LED، لازېر ۋە ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەر قاتارلىق ئۈسكۈنىلەرنى ياساشتا مۇھىم رول ئوينايدۇ.
MOCVD سىستېمىسىنىڭ ئاساسلىق تەركىبلىرى:
- گاز يەتكۈزۈش سىستېمىسى
رېئاكسىيە كامېراسىغا رېئاكسىيە ماددىلارنىڭ توغرا كىرگۈزۈلۈشىگە مەسئۇل. بۇنىڭ ئىچىگە تۆۋەندىكىلەرنىڭ ئېقىمىنى كونترول قىلىش كىرىدۇ:
-
توشۇغۇچى گازلار
-
مېتال-ئورگانىك ئالدىنقى ماددىلار
-
گىدرىد گازلىرى
بۇ سىستېمىدا ئۆسۈش ۋە تازىلاش ھالىتى ئارىسىدا ئالماشتۇرۇش ئۈچۈن كۆپ يۆنىلىشلىك كلاپانلار بار.
-
رېئاكسىيە كامېراسى
ئەمەلىي ماددىي ئېشىش يۈز بېرىدىغان سىستېمىنىڭ مەركىزى. تەركىبلەر تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:-
گرافت سۈمۈرگۈچ (ئاستى ئاستى تۇتقۇچى)
-
ئىسسىتقۇچ ۋە تېمپېراتۇرا سېنزورلىرى
-
ئورنىدا كۆزىتىش ئۈچۈن ئوپتىكىلىق ئېغىزلار
-
ئاپتوماتىك ۋافېر قاچىلاش/چۈشۈرۈش ئۈچۈن روبوت قوللار
-
- ئۆسۈشنى كونترول قىلىش سىستېمىسى
پروگراممىلىغىلى بولىدىغان مەنتىقىلىق كونتروللىغۇچ ۋە ئاساسلىق كومپيۇتېردىن تەركىب تاپقان. بۇلار پۈتۈن جەرياندا ئېنىق نازارەت قىلىش ۋە تەكرارلىنىشنى كاپالەتلەندۈرىدۇ. -
ئورنىدا كۆزىتىش
پىرومېتىر ۋە رېفلىكىتمېتىر قاتارلىق ئۆلچەش قوراللىرى:-
پىلاستىنكا قېلىنلىقى
-
يۈزە تېمپېراتۇرىسى
-
ئاساسىي قاتلامنىڭ ئەگرىلىكى
بۇلار ھەقىقىي ۋاقىتلىق ئىنكاس قايتۇرۇش ۋە تەڭشەشنى ئىشقا ئاشۇرىدۇ.
-
- گاز چىقىرىش سىستېمىسىنى بىر تەرەپ قىلىش
بىخەتەرلىك ۋە مۇھىت ئاسراشقا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، زەھەرلىك قوشۇمچە مەھسۇلاتلارنى ئىسسىقلىق پارچىلاش ياكى خىمىيىلىك كاتالىز ئارقىلىق بىر تەرەپ قىلىدۇ.
يېپىق ئۇلانغان دۇش بېشى (CCS) سەپلىمىسى:
تىك MOCVD رېئاكتورلىرىدا، CCS لايىھىسى گازلارنىڭ دۇش بېشى قۇرۇلمىسىدىكى ئالمىشىپ تۇرىدىغان پۇرۇشلار ئارقىلىق تەكشى كىرگۈزۈلۈشىگە يول قويىدۇ. بۇ، بالدۇر رېئاكسىيەلەرنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈپ، تەكشى ئارىلاشتۇرۇشنى كۈچەيتىدۇ.
-
بۇئايلىنىۋاتقان گرافىت سېپتورىگازلارنىڭ چېگرا قەۋىتىنى بىر خىللاشتۇرۇشقا ياردەم بېرىپ، ۋافېرنىڭ پەردىسىنىڭ بىردەكلىكىنى ياخشىلايدۇ.
2. ماگنىترون پۈركۈش
ماگنىترون پۈركۈش ئۇسۇلى فىزىكىلىق پار چۆكتۈرۈش (PVD) ئۇسۇلى بولۇپ، ئۇ نېپىز پەردە ۋە قاپلاملارنى چۆكتۈرۈشتە، بولۇپمۇ ئېلېكترون، ئوپتىكا ۋە كېرامىكا قاتارلىق ساھەلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ.
ئىشلەش پرىنسىپى:
-
نىشانلىق ماتېرىيال
قويۇلىدىغان مەنبە ماتېرىيال - مېتال، ئوكسىد، نىترىد قاتارلىقلار - كاتودقا بېكىتىلىدۇ. -
ۋاكۇئۇم كامېراسى
بۇ جەريان بۇلغىنىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن يۇقىرى ۋاكۇئۇم ئاستىدا ئېلىپ بېرىلىدۇ. -
پلازما ھاسىل قىلىش
ئادەتتە ئارگون بولغان ئىنېرت گاز ئىئونلىشىپ پلازما ھاسىل قىلىدۇ. -
ماگنىت مەيدانىنىڭ قوللىنىلىشى
ماگنىت مەيدانى ئىئونلىشىش ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن ئېلېكترونلارنى نىشانغا يېقىن جايدا چەكلەيدۇ. -
پۈركۈش جەريانى
ئىئونلار نىشاننى بومباردىمان قىلىپ، كامېرادىن ئۆتۈپ، ئاساسىي قاتلامغا چۆككەن ئاتوملارنى چىقىرىۋېتىدۇ.
ماگنىترون پۈركۈشنىڭ ئەۋزەللىكلىرى:
-
بىردەك فىلىم قويۇشچوڭ رايونلاردا.
-
مۇرەككەپ بىرىكمىلەرنى قويۇش ئىقتىدارى، قېتىشمىلار ۋە كېرامىكىلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
-
تەڭشىگىلى بولىدىغان جەريان پارامېتىرلىرىقېلىنلىقى، تەركىبى ۋە مىكرو قۇرۇلمىسىنى ئېنىق كونترول قىلىش ئۈچۈن.
-
يۇقىرى سۈپەتلىك فىلىمكۈچلۈك يېپىشقاقلىق ۋە مېخانىكىلىق كۈچ بىلەن.
-
كەڭ دائىرىلىك ماتېرىيال ماسلىشىشچانلىقى، مېتاللاردىن ئوكسىد ۋە نىترىدلارغىچە.
-
تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا ئىشلەش، تېمپېراتۇرىغا سەزگۈر ئاساسىي قەۋەتلەرگە ماس كېلىدۇ.
3. پلازما كۈچەيتىلگەن خىمىيىلىك پارغا چۆكمە (PECVD)
PECVD كرېمنىي نىترىد (SiNx)، كرېمنىي دىئوكسىد (SiO₂) ۋە ئامورف كرېمنىي قاتارلىق نېپىز پەردىلەرنى چۆكتۈرۈشتە كەڭ قوللىنىلىدۇ.
پىرىنسىپ:
PECVD سىستېمىسىدا، ئالدىنقى گازلار ۋاكۇئۇم كامېراسىغا كىرگۈزۈلىدۇ، بۇ يەردە بىرنۇر چىقىرىش پلازمىسىتۆۋەندىكى ئۇسۇل ئارقىلىق ھاسىل قىلىنىدۇ:
-
رادىئو چاستوتا قوزغىلىشى
-
DC يۇقىرى توك بېسىمى
-
مىكرو دولقۇنلۇق ياكى ئىمپۇلسلۇق مەنبەلەر
پلازما گاز باسقۇچىدىكى رېئاكسىيەلەرنى قوزغىتىپ، رېئاكتىپ ماددىلارنى ھاسىل قىلىپ، ئاساسىي قاتلامغا چۆكۈپ نېپىز پەردە ھاسىل قىلىدۇ.
قويۇش باسقۇچلىرى:
-
پلازما شەكىللىنىشى
ئېلېكترو ماگنىت مەيدانى تەرىپىدىن قوزغىتىلغان ئالدىنقى گازلار ئىئونلىشىپ، ئاكتىپ رادىكاللار ۋە ئىئونلارنى ھاسىل قىلىدۇ. -
رېئاكسىيە ۋە توشۇش
بۇ تۈرلەر ئاساسىي قاتلامغا قاراپ ئىلگىرىلىگەندە ئىككىنچى دەرىجىلىك رېئاكسىيەگە ئۇچرايدۇ. -
يۈزەكى رېئاكسىيە
ئۇلار ئاساسىي قاتلامغا يېتىپ بارغاندا، ئادسوربىيەلىنىپ، رېئاكسىيەگە كىرىپ، قاتتىق پەردە ھاسىل قىلىدۇ. بەزى قوشۇمچە مەھسۇلاتلار گاز شەكلىدە قويۇپ بېرىلىدۇ.
PECVD پايدىلىرى:
-
ئېسىل بىردەكلىكپىلاستىنكا تەركىبى ۋە قېلىنلىقى جەھەتتە.
-
كۈچلۈك يېپىشىشھەتتا نىسبەتەن تۆۋەن چۆكمە تېمپېراتۇرىسىدىمۇ.
-
يۇقىرى چۆكمە نىسبىتى، ئۇنى سانائەت كۆلىمىدە ئىشلەپچىقىرىشقا ماسلاشتۇرىدۇ.
4. نېپىز پەردە خاراكتېرىنى بەلگىلەش تېخنىكىسى
نېپىز پەردىلەرنىڭ خۇسۇسىيىتىنى چۈشىنىش سۈپەت كونترول قىلىش ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم. ئورتاق تېخنىكىلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
(1) رېنتىگېن نۇرى دىفراكسىيەسى (XRD)
-
مەقسەتكرىستال قۇرۇلمىسى، تور تۇراقلىقى ۋە يۆنىلىشىنى تەھلىل قىلىڭ.
-
پرىنسىپبراگ قانۇنىغا ئاساسەن، رېنتىگېن نۇرىنىڭ كرىستاللىق ماتېرىياللار ئارقىلىق قانداق دىففراكسىيە قىلىدىغانلىقىنى ئۆلچەيدۇ.
-
قوللىنىشچان پروگراممىلاركرىستاللوگرافىيە، باسقۇچ ئانالىزى، جىددىيلىكنى ئۆلچەش ۋە نېپىز پەردە باھالاش.
(2) سىكانىرلاش ئېلېكترون مىكروسكوپى (SEM)
-
مەقسەتيۈزەكى شەكلى ۋە مىكرو قۇرۇلمىسىنى كۆزىتىڭ.
-
پرىنسىپ: ئەۋرىشكە يۈزىنى سىكانىرلاش ئۈچۈن ئېلېكترون نۇرى ئىشلىتىدۇ. بايقالغان سىگناللار (مەسىلەن، ئىككىنچى دەرىجىلىك ۋە ئارقا تەرەپكە تارقالغان ئېلېكترونلار) يۈزەكى تەپسىلاتلارنى ئاشكارىلايدۇ.
-
قوللىنىشچان پروگراممىلارماتېرىيال ئىلمى، نانوتېخنىكا، بىئولوگىيە ۋە مەغلۇبىيەت ئانالىزى.
(3) ئاتوم كۈچ مىكروسكوپىيىسى (AFM)
-
مەقسەتئاتوم ياكى نانومېتىر ئېنىقلىقتىكى رەسىم يۈزلىرى.
-
پرىنسىپئۆتكۈر زوند يۈزنى سىكانىرلاپ، ئۆز-ئارا تەسىر كۈچىنى مۇقىم ساقلايدۇ؛ تىك يۆتكىلىشلەر 3D توپوگرافىيە ھاسىل قىلىدۇ.
-
قوللىنىشچان پروگراممىلارنانو قۇرۇلما تەتقىقاتى، يۈزەكى پۇختىلىقنى ئۆلچەش، بىئومولېكۇلا تەتقىقاتى.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 6-ئاينىڭ 25-كۈنى