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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅晶体生长,特别是涉及一种碳化硅籽晶粘接用复合压头、籽晶粘接设备。
技术介绍
1、碳化硅(sic)是典型的宽禁带半导体材料,是继硅、砷化镓之后的第三代半导体材料。与硅、砷化镓相比,碳化硅材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率等优异性能,在高温、高频、高功率及抗辐射器件等方面拥有巨大的应用前景。由于传统的硅基电力电子器件的性能已经逼近了因寄生效应制约而能够达到的硅材料的极限,发展基于碳化硅等宽带隙材料的半导体器件成为重要发展方向。
2、在碳化硅晶体的生长技术中,籽晶粘接工艺是影响后期碳化硅晶体生长质量的重要环节。籽晶粘接技术一般是指将用于碳化硅晶体生长的初始晶种(碳化硅籽晶)与碳化硅单晶生长系统相关部件(一般为石墨材料)相粘合的技术。其目的是对籽晶的背部进行保护,以抑制籽晶背部在高温下的挥发,从而克服由于籽晶背部挥发烧蚀而在单晶生长过程中诱发孔洞和微管等缺陷的问题。
3、碳化硅籽晶粘接技术中,一般使用有机材料(如胶水)作为粘接剂,在碳化硅籽晶上旋涂有机材料胶水,将碳化硅籽晶旋涂有胶水的一面与基底材料复合并置于籽晶粘接设备的定位平台上,通过压头向碳化硅籽晶和基底材料施加压力作用,并通过加热盘进行加热,使粘接剂在高温下发生碳化反应,形成连接碳化硅籽晶与基底材料的粘合层。所形成的粘合层的致密程度和均匀性将直接影响碳化硅籽晶与基底材料之间的粘接强度。而若在籽晶粘接的过程中粘合层中产生局部气泡,则会影响后期碳化硅晶体的生长质量。采用传统的籽晶粘接设备粘接碳化硅籽晶时,常常会在粘合层中产生局
4、因此,如何有效地提高碳化硅籽晶粘接后碳化硅籽晶与基底材料之间的粘合层的致密性和均匀性,以避免碳化硅籽晶粘接失败,提高碳化硅晶体的生长质量,已经成为本领域的重要研究方向之一。
技术实现思路
1、基于此,本专利技术提供了一种能够提高碳化硅籽晶与基底材料之间粘合层的致密性和均匀性、解决籽晶粘接失败问题的碳化硅籽晶粘接用复合压头及籽晶粘接设备。
2、本专利技术提出的技术方案如下:
3、根据本专利技术的第一方面,提供了一种碳化硅籽晶粘接用复合压头,包括:
4、压杆;以及
5、多个子压头,所述子压头包括弹性件和活动压块,所述弹性件的一端与所述压杆相连接,另一端与所述活动压块相连接,多个所述子压头中的所述活动压块相邻设置共同组成活动压盘。
6、在任意的实施方式中,所述碳化硅籽晶粘接用复合压头还包括:
7、连接板,所述连接板与所述压杆相连接,各个所述子压头中的所述弹性件一端均通过所述连接板与所述压杆相连接。
8、在任意的实施方式中,所述连接板具有相对的第一表面和第二表面,所述压杆与所述第一表面相连接,各所述弹性件的一端均与所述第二表面相连接。
9、在任意的实施方式中,相邻两个所述活动压块相对的侧壁为直壁,所述活动压块的侧壁面与所述弹性件的轴线平行。
10、在任意的实施方式中,所述弹性件的轴线与所述连接板的第二表面垂直。
11、在任意的实施方式中,多个所述子压头中的所述弹性件并列设置或呈阵列设置。
12、在任意的实施方式中,所述弹性件为弹簧。
13、在任意的实施方式中,所述活动压块呈多边形,相邻的所述活动压块的侧壁相接触。
14、在任意的实施方式中,所述活动压块呈正六边形、正五边形、正四边形、正三角形或不规则多边形。
15、根据本专利技术的第二方面,提供了一种籽晶粘接设备,该籽晶粘接设备中采用了本专利技术第一方面的碳化硅籽晶粘接用复合压头。
16、与现有技术相比,本专利技术至少具有如下有益效果:
17、本专利技术的碳化硅籽晶粘接用复合压头,通过设置多个子压头,子压头包括弹性件和活动压块,多个活动压块相邻设置共同组成活动压盘;在采用上述的复合压头对碳化硅籽晶、粘接剂和基底材料进行加压加热粘接时,各个活动压块能够在弹性件的作用下根据基底材料的变形量而发生形变,使活动压盘中的各个活动压块能够保持与基底材料的局部贴合状态,使基底材料的边缘和中心各个部位均能够被相应的活动压块压紧,避免出现碳化硅籽晶和基底材料之间由于未获得有效的压力作用而出现缝隙的情况,从而能够提高碳化硅籽晶与基底材料之间粘合层的致密性和均匀性、避免碳化硅籽晶粘接失败,提高碳化硅晶体的生长质量。
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1.一种碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述连接板具有相对的第一表面和第二表面,所述压杆与所述第一表面相连接,各所述弹性件的一端均与所述第二表面相连接。
4.根据权利要求3所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,相邻两个所述活动压块相对的侧壁为直壁,所述活动压块的侧壁面与所述弹性件的轴线平行。
5.根据权利要求3所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述弹性件的轴线与所述连接板的第二表面垂直。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,多个所述子压头中的所述弹性件并列设置或呈阵列设置。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述弹性件为弹簧。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述活动压块呈多边形,相邻的所述活动压块的侧壁相接触。
>9.根据权利要求8所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述活动压块呈正六边形、正五边形、正四边形、正三角形或不规则多边形。
10.一种籽晶粘接设备,其特征在于,包括权利要求1~9中任一项所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述连接板具有相对的第一表面和第二表面,所述压杆与所述第一表面相连接,各所述弹性件的一端均与所述第二表面相连接。
4.根据权利要求3所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,相邻两个所述活动压块相对的侧壁为直壁,所述活动压块的侧壁面与所述弹性件的轴线平行。
5.根据权利要求3所述的碳化硅籽晶粘接用复合压头,其特征在于,所述弹性件的轴线与所述连接板的第二表面垂直。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李丙菊,谭善宥,吴海源,彭浩波,廖海涛,李子扬,
申请(专利权)人:湖南金博碳基材料研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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