Primjena TaC presvučenih grafitnih dijelova

1. DIO

Lonac, držač klica i vodeći prsten u SiC i AIN monokristalnoj peći uzgojeni su PVT metodom

Kao što je prikazano na slici 2 [1], kada se metoda fizičkog prijenosa pare (PVT) koristi za pripremu SiC, klica kristala je u području relativno niske temperature, SiC sirovina je u području relativno visoke temperature (iznad 2400℃), a sirovina se razgrađuje kako bi se proizveo SiXCy (uglavnom uključujući Si, SiC₂, Si₂C, itd.).Materijal parne faze prenosi se iz područja visoke temperature do klica kristala u području niske temperature, fformiranje matičnih jezgri, rast i generiranje pojedinačnih kristala.Materijali toplinskog polja koji se koriste u ovom procesu, kao što je lončić, prsten za usmjeravanje protoka, držač klica kristala, trebaju biti otporni na visoke temperature i neće zagađivati ​​SiC sirovine i SiC monokristale.Slično, grijaći elementi u rastu monokristala AlN moraju biti otporni na Al pare, N₂korozije i moraju imati visoku eutektičku temperaturu (s AlN) kako bi se skratio period pripreme kristala.

Utvrđeno je da su SiC[2-5] i AlN[2-3] pripremljeni pomoćuObložen TaCmaterijali grafitnog toplinskog polja bili su čišći, gotovo bez ugljika (kisika, dušika) i drugih nečistoća, manje rubnih defekata, manji otpor u svakoj regiji, a gustoća mikropora i gustoća udubljenja za jetkanje značajno su smanjeni (nakon jetkanja KOH), a kvaliteta kristala je uvelike poboljšan.U Dodatku,TaC lončićstopa gubitka težine je gotovo nula, izgled je nedestruktivan, može se reciklirati (životni vijek do 200 sati), može poboljšati održivost i učinkovitost takvog monokristalnog pripravka.

SLIKA2. (a) Shematski dijagram uređaja za uzgoj monokristalnih ingota SiC metodom PVT
(b) VrhObložen TaCnosač sjemena (uključujući SiC sjeme)
(c)Grafitni vodeći prsten presvučen TAC-om

2. DIO

MOCVD GaN epitaksijalni grijač koji raste

Kao što je prikazano na slici 3 (a), MOCVD GaN rast je tehnologija kemijskog taloženja iz pare koja koristi reakciju organometrijske razgradnje za rast tankih filmova epitaksijalnim rastom iz pare.Točnost temperature i ujednačenost u šupljini čine grijač najvažnijom središnjom komponentom MOCVD opreme.Može li se supstrat zagrijavati brzo i ravnomjerno dugo vremena (uz ponovljeno hlađenje), stabilnost na visokoj temperaturi (otpornost na plinsku koroziju) i čistoća filma izravno će utjecati na kvalitetu taloženja filma, konzistentnost debljine, i performanse čipa.

Kako bi se poboljšala izvedba i učinkovitost recikliranja grijača u MOCVD GaN sustavu rasta,Obložen TAC-omuspješno je uveden grafitni grijač.U usporedbi s GaN epitaksijalnim slojem uzgojenim konvencionalnim grijačem (koristeći pBN prevlaku), GaN epitaksijalni sloj uzgojen TaC grijačem ima gotovo istu kristalnu strukturu, ujednačenost debljine, intrinzične nedostatke, dopiranje nečistoćama i kontaminaciju.Osim toga,TaC premazima nizak otpor i nisku površinsku emisiju, što može poboljšati učinkovitost i ujednačenost grijača, čime se smanjuje potrošnja energije i gubitak topline.Poroznost prevlake može se podesiti kontrolom procesnih parametara kako bi se dodatno poboljšale karakteristike zračenja grijača i produljio njegov vijek trajanja [5].Ove prednosti čineObložen TaCgrafitni grijači izvrstan izbor za MOCVD GaN sustave rasta.

SLIKA3. (a) Shematski dijagram MOCVD uređaja za epitaksijalni rast GaN
(b) Lijevani grafitni grijač obložen TAC-om instaliran u postavu MOCVD, isključujući bazu i nosač (ilustracija koja prikazuje bazu i nosač u grijanju)
(c) Grafitni grijač presvučen TAC-om nakon epitaksijskog rasta 17 GaN.[6]

DIO/3

Obloženi prijemnik za epitaksiju (nosač pločice)

Nosač pločica je važna strukturna komponenta za pripremu pločica SiC, AlN, GaN i drugih poluvodičkih pločica treće klase i epitaksijalni rast pločica.Većina nosača pločica izrađena je od grafita i presvučena SiC premazom za otpornost na koroziju procesnih plinova, s rasponom epitaksijalne temperature od 1100 do 1600°C, a otpornost na koroziju zaštitnog premaza igra ključnu ulogu u vijeku trajanja nosača pločica.Rezultati pokazuju da je brzina korozije TaC 6 puta sporija od SiC u visokotemperaturnom amonijaku.Kod visokotemperaturnog vodika, brzina korozije je čak više od 10 puta sporija od SiC.

Eksperimentima je dokazano da ladice prekrivene TaC pokazuju dobru kompatibilnost u GaN MOCVD procesu s plavim svjetlom i ne unose nečistoće.Nakon ograničenih prilagodbi procesa, LED diode uzgojene pomoću TaC nosača pokazuju iste performanse i ujednačenost kao konvencionalni SiC nosači.Stoga je radni vijek paleta s TAC premazom bolji od životnog vijeka gole kamene tinte iObložen SiCgrafitne palete.