Applicazioni di componenti in grafite rivestiti con TaC

1. Crogiolo, portacristallo seme e anello guida in fornace monocristallo SiC e AIN coltivata con metodo PVT

Nel processo di crescita dei singoli cristalli di SiC e AlN mediante il metodo del trasporto fisico del vapore (PVT), componenti come il crogiolo, il supporto del seme del cristallo e l'anello di guida svolgono un ruolo fondamentale. Durante il processo di preparazione del SiC, il seme cristallino si trova in una regione a temperatura relativamente bassa, mentre la materia prima si trova in una regione ad alta temperatura, superiore a 2400°C. Le materie prime si decompongono ad alte temperature per formare SiXCy (inclusi Si, SiC₂, Si₂C e altri componenti). Queste sostanze gassose vengono poi trasferite nell'area del seme cristallino a bassa temperatura, dove si nucleano e crescono in cristalli singoli. Per garantire la purezza delle materie prime SiC e dei singoli cristalli, questi materiali del campo termico devono essere in grado di resistere alle alte temperature senza causare contaminazione. Allo stesso modo, anche l'elemento riscaldante durante il processo di crescita del singolo cristallo AlN deve essere in grado di resistere alla corrosione dei vapori di Al e N₂ e deve avere una temperatura eutettica sufficientemente elevata da ridurre il ciclo di crescita dei cristalli.

La ricerca ha dimostrato che i materiali del campo termico in grafite rivestiti con TaC possono migliorare significativamente la qualità dei singoli cristalli SiC e AlN. I singoli cristalli preparati da questi materiali rivestiti con TaC contengono meno impurità di carbonio, ossigeno e azoto, difetti sui bordi ridotti, migliore uniformità di resistività e densità significativamente ridotta di micropori e cavità di incisione. Inoltre, i crogioli rivestiti in TaC possono mantenere un peso quasi invariato e un aspetto intatto dopo un uso a lungo termine, possono essere riciclati più volte e hanno una durata fino a 200 ore, il che migliora notevolmente la sostenibilità e la sicurezza della preparazione del cristallo singolo. Efficienza.

2. Applicazione della tecnologia MOCVD alla crescita dello strato epitassiale di GaN

Nel processo MOCVD, la crescita epitassiale dei film di GaN si basa su reazioni di decomposizione organometallica e le prestazioni del riscaldatore sono cruciali in questo processo. Non solo deve essere in grado di riscaldare il substrato in modo rapido e uniforme, ma anche mantenere la stabilità alle alte temperature e ai ripetuti sbalzi di temperatura, essere resistente alla corrosione dei gas e garantire l'uniformità della qualità e dello spessore del film, che influisce sulle prestazioni del chip finale.

Al fine di migliorare le prestazioni e la durata dei riscaldatori nei sistemi MOCVD,Riscaldatori in grafite rivestiti in TaCsono stati introdotti. Questo riscaldatore è paragonabile ai tradizionali riscaldatori rivestiti in pBN in uso e può offrire la stessa qualità dello strato epitassiale GaN pur avendo resistività ed emissività superficiale inferiori, migliorando così l'efficienza e l'uniformità del riscaldamento, riducendo il consumo energetico. Regolando i parametri di processo, la porosità del rivestimento TaC può essere ottimizzata, migliorando ulteriormente le caratteristiche di radiazione del riscaldatore e prolungandone la durata, rendendolo la scelta ideale nei sistemi di crescita GaN MOCVD.

3. Applicazione del vassoio di rivestimento epitassiale (supporto wafer)

Essendo un componente chiave per la preparazione e la crescita epitassiale dei wafer semiconduttori di terza generazione come SiC, AlN e GaN, i supporti per wafer sono solitamente realizzati in grafite e rivestiti conRivestimento SiCresistere alla corrosione dei gas di processo. Nell'intervallo di temperature epitassiali compreso tra 1100 e 1600°C, la resistenza alla corrosione del rivestimento è fondamentale per la durata del supporto del wafer. Gli studi hanno dimostrato che il tasso di corrosione diRivestimenti TaCnell'ammoniaca ad alta temperatura è significativamente inferiore a quello dei rivestimenti SiC e questa differenza è ancora più significativa nell'idrogeno ad alta temperatura.

L'esperimento ha verificato la compatibilità delVassoio rivestito in TaCnel processo blu GaN MOCVD senza introdurre impurità e con gli opportuni aggiustamenti del processo, le prestazioni dei LED cresciuti utilizzando vettori TaC sono paragonabili ai tradizionali vettori SiC. Pertanto, i pallet rivestiti in TaC rappresentano un'opzione rispetto ai pallet in grafite nuda e in grafite rivestiti in SiC grazie alla loro maggiore durata.