Anello guida

L'anello guida Semicorex è un componente cruciale nel forno a crescita a singolo cristallo SIC (silicio), progettato per ottimizzare l'ambiente di crescita dei cristalli. Questo anello guida ad alte prestazioni è prodotto con grafite di alta purezza e presenta un CVD all'avanguardia (deposizione di vapore chimico)rivestimento in carburo di tantalum (TAC). La combinazione di questi materiali garantisce una durata, stabilità termica e resistenza superiori a condizioni chimiche e fisiche estreme.

Materiale e rivestimento

Il materiale di base dell'anello guida è la grafite di alta purezza, scelta per la sua eccellente conducibilità termica, resistenza meccanica e stabilità ad alte temperature. Il substrato di grafite viene quindi rivestito con uno strato denso e uniforme di carburo di tantalum utilizzando un processo CVD avanzato. Il carburo di Tantalum è ben noto per la sua eccezionale durezza, resistenza all'ossidazione e inerzia chimica, rendendolo uno strato protettivo ideale per i componenti di grafite che operano in ambienti difficili.

I materiali a semiconduttore a banda larga di terza generazione rappresentati da nitruro di gallio (GAN) e carburo di silicio (SIC) hanno eccellenti capacità di trasmissione del segnale fotoelettrico e a microonde e possono soddisfare le esigenze di dispositivi elettronici ad alta frequenza, ad alta temperatura, ad alta potenza e ad alta potenza. Pertanto, hanno ampie prospettive di applicazioni nei settori delle comunicazioni mobili di nuova generazione, nuovi veicoli energetici, reti intelligenti e LED. Lo sviluppo completo della catena di semiconduttori di terza generazione richiede urgentemente scoperte nelle principali tecnologie di base, avanzamento continuo della progettazione e dell'innovazione dei dispositivi e della risoluzione della dipendenza dalle importazioni.

Assumendo la crescita del wafer di carburo di silicio come esempio, i materiali di grafite e i materiali compositi di carbonio in carbonio nei materiali del campo termico sono difficili da soddisfare il processo di atmosfera complessa (SI, SIC₂, SI₂C) a 2300 ℃. Non solo la durata di servizio è breve, ma diverse parti vengono sostituite da uno a dieci forni e l'infiltrazione e la volatilizzazione della grafite ad alte temperature possono facilmente portare a difetti cristallini come le inclusioni di carbonio. Al fine di garantire che la crescita di alta qualità e stabile dei cristalli di semiconduttore e considerando il costo della produzione industriale, i rivestimenti in ceramica resistenti alla corrosione ad altissima temperatura sono preparati sulla superficie delle parti di grafite, che prolungheranno la vita dei componenti della grafite, inibiranno la migrazione dell'impurità e migliorano la purezza del cristallo. Nella crescita epitassiale del carburo di silicio, un suscettore di grafite rivestito in carburo di silicio viene generalmente utilizzato per supportare e riscaldare il substrato di cristallo singolo. La sua durata di servizio deve ancora essere migliorata e i depositi in carburo di silicio sull'interfaccia devono essere puliti regolarmente. Al contrario,rivestimento in carburo di tantalum (TAC)è più resistente all'atmosfera corrosiva e all'alta temperatura, ed è la tecnologia principale per la "crescita, spessore e qualità" di tali cristalli SIC.

Quando SIC è preparato mediante trasporto di vapore fisico (PVT), il cristallo di semi si trova in una zona di temperatura relativamente bassa e la materia prima SIC si trova in una zona di temperatura relativamente alta (sopra 2400 ℃). La materia prima si decompone per produrre Sixcy (principalmente contenente Si, Sic₂, Si₂c, ecc.) E il materiale della fase gassosa viene trasportato dalla zona ad alta temperatura al cristallo di semi nella zona a bassa temperatura e nuclea e cresce per formare un singolo cristallo. I materiali del campo di calore utilizzati in questo processo, come il crogiolo, l'anello guida e il supporto di cristalli di semi, devono essere resistenti alle alte temperature e non contaminano la materia prima SIC e il singolo cristallo SIC. SIC e ALN preparati usando i materiali del campo termico di grafite rivestiti di TAC sono più puliti, senza impurità come il carbonio (ossigeno, azoto), meno difetti del bordo, una resistività minore in ciascuna regione e una densità di micropori significativamente ridotta e la densità della fossa di incisione (dopo l'etching Koh), migliorando notevolmente la qualità del cristallo. Inoltre, il tasso di perdita di peso del crogiolo TAC è quasi zero, l'aspetto è intatto e può essere riciclato, il che può migliorare la sostenibilità e l'efficienza di tale preparazione a singolo cristallo.