Crogibile rivestito TAC nella crescita dei cristalli SIC

Negli ultimi anni,TAC rivestitoI crogioli sono diventati un'importante soluzione tecnica come vasi di reazione nel processo di crescita dei cristalli di carburo di silicio (SIC). I materiali TAC sono diventati materiali chiave nel campo della crescita cristallina in carburo di silicio grazie alla loro eccellente resistenza alla corrosione chimica e alla stabilità ad alta temperatura. Rispetto ai tradizionali crogioli di grafite, i crogioli rivestiti TAC forniscono un ambiente di crescita più stabile, riducono l'impatto della corrosione della grafite, prolungano la durata del crogiolo ed evita efficacemente il fenomeno degli avvolgimenti del carbonio, riducendo così la densità dei microtubi.

 Fig.1 Crescita del cristallo SIC

Vantaggi e analisi sperimentale di crogioli rivestiti TAC

In questo studio, abbiamo confrontato la crescita dei cristalli di carburo di silicio usando crogioli di grafite tradizionali e crogioli di grafite rivestiti con TAC. I risultati hanno mostrato che i crogioli rivestiti TAC migliorano significativamente la qualità dei cristalli.

Fig.2 Om Immagine di SIC INGOT CRESCIO A METODO PVT

La Figura 2 illustra che i cristalli di carburo di silicio coltivati ​​nei tradizionali crogioli di grafite mostrano un'interfaccia concava, mentre quelli coltivati ​​in crogioli rivestiti di TAC mostrano un'interfaccia convessa. Inoltre, come si vede nella Figura 3, il fenomeno policristallino del bordo è pronunciato in cristalli coltivati ​​usando crogioli di grafite tradizionali, mentre l'uso di crogioli rivestiti di TAC mitiga efficacemente questo problema.

L'analisi indica che ilRivestimento TACSolleva la temperatura ai margini del crogiolo, riducendo così il tasso di crescita dei cristalli in quella zona. Inoltre, il rivestimento TAC impedisce il contatto diretto tra la parete laterale della grafite e il cristallo, che aiuta a mitigare la nucleazione. Questi fattori riducono collettivamente la probabilità di policristallinità che si verificano ai bordi del cristallo.

Fig.3 OM Immagini di wafer in diverse fasi di crescita

Inoltre, i cristalli di carburo di silicio cresciutiTAC-rivestitoI crogioli non hanno mostrato quasi nessun incapsulamento di carbonio, una causa comune di difetti di microlipe. Di conseguenza, questi cristalli dimostrano una riduzione significativa della densità dei difetti a microlipe. I risultati dei test di corrosione presentati nella Figura 4 confermano che i cristalli coltivati ​​nei crogioli rivestiti TAC non hanno praticamente difetti di microlipe.

Fig.4 OM Immagine dopo l'attacco Koh

Miglioramento della qualità dei cristalli e del controllo dell'impurità

Attraverso i test GDM e Hall di cristalli, lo studio ha scoperto che il contenuto di TA nel cristallo è aumentato leggermente quando sono stati utilizzati crogioli rivestiti TAC, ma il rivestimento TAC ha limitato significativamente l'ingresso di drogaggio di azoto (N) nel cristallo. In sintesi, i crogioli rivestiti TAC possono far crescere cristalli di carburo di silicio con qualità superiore, in particolare per ridurre la densità dei difetti (in particolare i microtubi e l'incapsulamento del carbonio) e il controllo della concentrazione di droga di azoto.

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