Zastosowania elementów grafitowych pokrytych TaC

1. Tygiel, uchwyt kryształu zaszczepiającego i pierścień prowadzący w piecu monokrystalicznym SiC i AIN hodowanym metodą PVT

W procesie hodowli monokryształów SiC i AlN metodą fizycznego transportu pary (PVT) istotną rolę odgrywają takie elementy, jak tygiel, uchwyt kryształu zaszczepiającego i pierścień prowadzący. Podczas procesu przygotowania SiC kryształ zaszczepiający znajduje się w obszarze stosunkowo niskich temperatur, podczas gdy surowiec znajduje się w obszarze wysokich temperatur przekraczających 2400°C. Surowce rozkładają się w wysokich temperaturach, tworząc SiXCy (w tym Si, SiC₂, Si₂C i inne składniki). Te substancje gazowe są następnie przenoszone do obszaru kryształów zaszczepiających w niskiej temperaturze, gdzie zarodkują i rosną w monokryształy. Aby zapewnić czystość surowców SiC i monokryształów, te materiały pola termicznego muszą być w stanie wytrzymać wysokie temperatury bez powodowania zanieczyszczeń. Podobnie element grzejny podczas procesu wzrostu monokryształu AlN również musi być w stanie wytrzymać korozję oparów Al i N₂ i powinien mieć wystarczająco wysoką temperaturę eutektyczną, aby skrócić cykl wzrostu kryształów.

Badania wykazały, że grafitowe materiały pola termicznego pokryte TaC mogą znacząco poprawić jakość monokryształów SiC i AlN. Monokryształy przygotowane z materiałów pokrytych TaC zawierają mniej zanieczyszczeń węglem, tlenem i azotem, zmniejszone defekty krawędzi, lepszą jednorodność rezystywności oraz znacznie zmniejszoną gęstość mikroporów i wżerów trawiennych. Ponadto tygle pokryte TaC mogą zachować prawie niezmienioną wagę i nienaruszony wygląd po długotrwałym użytkowaniu, można je wielokrotnie poddawać recyklingowi, a ich żywotność wynosi do 200 godzin, co znacznie poprawia trwałość i bezpieczeństwo wytwarzania monokryształów. Efektywność.

2. Zastosowanie technologii MOCVD do wzrostu warstwy epitaksjalnej GaN

W procesie MOCVD epitaksjalny wzrost warstw GaN opiera się na reakcjach rozkładu metaloorganicznego, a wydajność grzejnika ma kluczowe znaczenie w tym procesie. Musi nie tylko szybko i równomiernie nagrzać podłoże, ale także zachować stabilność w wysokich temperaturach i powtarzających się zmianach temperatury, a jednocześnie być odpornym na korozję gazową i zapewniać jednolitość jakości i grubości folii, co wpływa na parametry użytkowe folii. ostatni chip.

W celu poprawy wydajności i żywotności grzałek w systemach MOCVD,Grzejniki grafitowe pokryte TaCzostali wprowadzeni. Grzejnik ten jest porównywalny z używanymi tradycyjnymi grzejnikami pokrytymi pBN i może zapewnić tę samą jakość warstwy epitaksjalnej GaN, mając jednocześnie niższą rezystywność i emisyjność powierzchniową, poprawiając w ten sposób wydajność i równomierność ogrzewania, zmniejszając zmniejszone zużycie energii. Dostosowując parametry procesu, można zoptymalizować porowatość powłoki TaC, jeszcze bardziej poprawiając charakterystykę promieniowania grzejnika i wydłużając jego żywotność, co czyni go idealnym wyborem w systemach wzrostu MOCVD GaN.

3. Nałożenie tacy do powlekania epitaksjalnego (nośnika waflowego)

Jako kluczowy element przygotowania i wzrostu epitaksjalnego płytek półprzewodnikowych trzeciej generacji, takich jak SiC, AlN i GaN, nośniki płytek są zwykle wykonane z grafitu i pokryte powłokąPowłoka SiCodporne na korozję powodowaną przez gazy procesowe. W epitaksjalnym zakresie temperatur od 1100 do 1600°C odporność powłoki na korozję ma kluczowe znaczenie dla trwałości nośnika płytki. Badania wykazały, że szybkość korozjiPowłoki TaCw wysokotemperaturowym amoniaku jest znacznie niższa niż w przypadku powłok SiC, a różnica ta jest jeszcze bardziej znacząca w przypadku wysokotemperaturowego wodoru.

Eksperyment potwierdził zgodnośćTaca pokryta TaCw procesie blue GaN MOCVD bez wprowadzania zanieczyszczeń i przy odpowiednich dostosowaniach procesu, wydajność diod LED hodowanych na nośnikach TaC jest porównywalna z tradycyjnymi nośnikami SiC. Dlatego palety pokryte TaC są opcją w porównaniu z paletami z gołego grafitu i grafitu z powłoką SiC ze względu na ich dłuższą żywotność.