TaC-ga kaetud grafiitkomponentide rakendused

1. Tiigel, seemnekristallide hoidja ja juhtrõngas PVT meetodil kasvatatud SiC ja AIN monokristallahjus

SiC ja AlN monokristallide kasvatamisel füüsikalise aurutranspordi meetodil (PVT) on sellistel komponentidel nagu tiigel, seemnekristallide hoidja ja juhtrõngas ülitähtis roll. SiC valmistamise protsessis paikneb idukristall suhteliselt madala temperatuuriga piirkonnas, tooraine aga kõrge temperatuuriga piirkonnas, mis ületab 2400°C. Toormaterjalid lagunevad kõrgel temperatuuril, moodustades SiXCy (sh Si, SiC₂, Si₂C ja muud komponendid). Need gaasilised ained kantakse seejärel madala temperatuuriga idukristallide piirkonda, kus nad tuumastuvad ja kasvavad üksikkristallideks. SiC toorainete ja monokristallide puhtuse tagamiseks peavad need soojusvälja materjalid taluma kõrgeid temperatuure ilma saastumist põhjustamata. Samamoodi peab AlN monokristallide kasvuprotsessi ajal kuumutuselement taluma Al-aurude ja N2 korrosiooni ning sellel peaks olema piisavalt kõrge eutektiline temperatuur, et vähendada kristallide kasvutsüklit.

Uuringud on tõestanud, et TaC-ga kaetud grafiidist soojusvälja materjalid võivad oluliselt parandada SiC ja AlN monokristallide kvaliteeti. Nendest TaC-ga kaetud materjalidest valmistatud monokristallid sisaldavad vähem süsiniku, hapniku ja lämmastiku lisandeid, väiksemaid servadefekte, paremat takistuse ühtlust ning oluliselt väiksemat mikropooride ja söövitusavade tihedust. Lisaks võivad TaC-kattega tiiglid pärast pikaajalist kasutamist säilitada peaaegu muutumatu kaalu ja terve välimuse, neid saab mitu korda ringlusse võtta ja nende kasutusiga on kuni 200 tundi, mis parandab oluliselt monokristallide valmistamise jätkusuutlikkust ja ohutust. Tõhusus.

2. MOCVD tehnoloogia rakendamine GaN epitaksiaalse kihi kasvatamisel

MOCVD-protsessis sõltub GaN-kilede epitaksiaalne kasv metallorgaanilistest lagunemisreaktsioonidest ja küttekeha jõudlus on selles protsessis ülioluline. See ei pea mitte ainult suutma aluspinda kiiresti ja ühtlaselt soojendada, vaid ka säilitama stabiilsuse kõrgetel temperatuuridel ja korduvatel temperatuurimuutustel, olles samas vastupidav gaasikorrosioonile ning tagama kile kvaliteedi ja paksuse ühtluse, mis mõjutab kile toimivust. viimane kiip.

MOCVD-süsteemide kütteseadmete jõudluse ja tööea parandamiseks,TaC-kattega grafiitküttekehadtutvustati. See kütteseade on võrreldav tavapäraste kasutusel olevate pBN-kattega küttekehadega ja võib tuua GaN-i epitaksiaalse kihi sama kvaliteediga, samal ajal omades madalamat takistust ja pinnakiirgust, parandades seega kütte efektiivsust ja ühtlust, vähendades energiatarbimist. Protsessi parameetrite reguleerimisega saab optimeerida TaC katte poorsust, suurendades veelgi küttekeha kiirgusomadusi ja pikendades selle kasutusiga, muutes selle ideaalseks valikuks MOCVD GaN kasvusüsteemides.

3. Epitaksiaalse kattealuse (vahvlikandja) pealekandmine

Kolmanda põlvkonna pooljuhtplaatide (nt SiC, AlN ja GaN) ettevalmistamise ja epitaksiaalse kasvu põhikomponendina on vahvlikandjad tavaliselt valmistatud grafiidist ja kaetudSiC kateprotsessigaaside korrosioonile vastupanu. Epitaksiaalses temperatuurivahemikus 1100–1600 °C on katte korrosioonikindlus vahvlikandja vastupidavuse seisukohalt kriitilise tähtsusega. Uuringud on näidanud, et korrosioonikiirusTaC kattedkõrge temperatuuriga ammoniaagi puhul on see oluliselt madalam kui SiC-katete puhul ja see erinevus on veelgi olulisem kõrge temperatuuriga vesiniku puhul.

Katse kontrollis ühilduvustTaC-kattega kandiksinises GaN MOCVD protsessis ilma lisandeid lisamata ja sobiva protsessi reguleerimisega on TaC kandjaid kasutades kasvatatud LED-ide jõudlus võrreldav traditsiooniliste SiC kandjatega. Seetõttu on TaC-kattega kaubaalused nende pikema kasutusea tõttu valikuvõimalus palja grafiidi ja SiC-ga kaetud grafiidialuste asemel.