کاربرد اجزای گرافیت با پوشش TaC

1. بوتهنگهدارنده کریستال بذر و حلقه راهنما در کوره تک کریستال SiC و AIN رشد به روش PVT

در فرآیند رشد تک بلورهای SiC و AlN با روش انتقال فیزیکی بخار (PVT)، اجزایی مانند بوته، نگهدارنده کریستال دانه و حلقه راهنما نقش حیاتی دارند. در طی فرآیند تهیه SiC، کریستال بذر در یک منطقه با دمای نسبتا پایین قرار دارد، در حالی که ماده خام در یک منطقه با دمای بالا بیش از 2400 درجه سانتیگراد است. مواد خام در دماهای بالا تجزیه می شوند و SiXCy (شامل Si، SiC2، Si2C و سایر اجزاء) را تشکیل می دهند. این مواد گازی سپس به ناحیه کریستال دانه با دمای پایین منتقل می شوند، جایی که هسته می شوند و به تک بلورها تبدیل می شوند. به منظور اطمینان از خلوص مواد خام SiC و تک بلورها، این مواد میدان حرارتی باید قادر به تحمل دماهای بالا بدون ایجاد آلودگی باشند. به طور مشابه، عنصر گرم کننده در طول فرآیند رشد تک کریستال AlN نیز باید بتواند در برابر خوردگی بخار Al و N2 مقاومت کند و باید دمای یوتکتیک کافی برای کاهش چرخه رشد کریستال داشته باشد.

تحقیقات ثابت کرده است که مواد میدان حرارتی گرافیت پوشش داده شده با TaC می توانند به طور قابل توجهی کیفیت تک بلورهای SiC و AlN را بهبود بخشند. تک بلورهای تهیه شده از این مواد پوشش داده شده با TaC حاوی ناخالصی های کربن، اکسیژن و نیتروژن کمتر، نقص لبه کاهش یافته، یکنواختی مقاومت بهبود یافته و چگالی ریز منافذ و حفره های حکاکی به طور قابل توجهی کاهش می یابد. علاوه بر این، بوته های پوشش داده شده با TaC می توانند وزن و ظاهر دست نخورده را پس از استفاده طولانی مدت حفظ کنند، می توانند چندین بار بازیافت شوند و عمر مفیدی تا 200 ساعت دارند که پایداری و ایمنی آماده سازی تک کریستال را تا حد زیادی بهبود می بخشد. بهره وری.

2. کاربرد تکنولوژی MOCVD در رشد لایه همپای GaN

در فرآیند MOCVD، رشد اپیتاکسیال فیلم‌های GaN به واکنش‌های تجزیه آلی فلزی متکی است و عملکرد بخاری در این فرآیند بسیار مهم است. این نه تنها باید بتواند بستر را به سرعت و به طور یکنواخت گرم کند، بلکه در دماهای بالا و تغییرات مکرر دما، پایداری خود را حفظ کند، در حالی که در برابر خوردگی گاز مقاوم باشد و از یکنواختی کیفیت و ضخامت فیلم اطمینان حاصل کند که بر عملکرد فیلم تأثیر می گذارد. تراشه نهایی

به منظور بهبود عملکرد و عمر مفید بخاری ها در سیستم های MOCVD،بخاری های گرافیتی با پوشش TaCمعرفی شدند. این بخاری قابل مقایسه با بخاری های سنتی با روکش pBN در حال استفاده است و می تواند همان کیفیت لایه همپای GaN را به همراه داشته باشد در حالی که مقاومت و انتشار سطحی کمتری دارد، بنابراین راندمان گرمایش و یکنواختی را بهبود می بخشد و مصرف انرژی را کاهش می دهد. با تنظیم پارامترهای فرآیند، تخلخل پوشش TaC را می توان بهینه کرد، و ویژگی های تابش بخاری را بیشتر افزایش داد و عمر مفید آن را افزایش داد و آن را به یک انتخاب ایده آل در سیستم های رشد MOCVD GaN تبدیل کرد.

3. استفاده از سینی پوشش اپیتاکسیال (حامل ویفر)

به عنوان یک جزء کلیدی برای آماده سازی و رشد همپای ویفرهای نیمه هادی نسل سوم مانند SiC، AlN و GaN، حامل های ویفر معمولاً از گرافیت ساخته می شوند و با روکش می شوند.پوشش SiCبرای مقاومت در برابر خوردگی توسط گازهای فرآیند. در محدوده دمایی اپیتاکسیال 1100 تا 1600 درجه سانتیگراد، مقاومت در برابر خوردگی پوشش برای دوام حامل ویفر بسیار مهم است. مطالعات نشان داده است که میزان خوردگی ازپوشش های TaCدر آمونیاک با دمای بالا به طور قابل توجهی کمتر از پوشش های SiC است و این تفاوت در هیدروژن با دمای بالا حتی بیشتر است.

آزمایش سازگاری را تأیید کردسینی با روکش TaCدر فرآیند آبی GaN MOCVD بدون وارد کردن ناخالصی ها و با تنظیمات مناسب فرآیند، عملکرد LED های رشد یافته با استفاده از حامل های TaC با حامل های سنتی SiC قابل مقایسه است. بنابراین، پالت‌های با پوشش TaC به دلیل عمر طولانی‌تر، گزینه‌ای نسبت به پالت‌های گرافیت بدون پوشش و گرافیت با پوشش SiC هستند.