CVD TaC -pinnoitettu suskeptori

MOCVD-järjestelmässä suskeptori on ydinalusta, jolle kiekot asetetaan epitaksiaalisen kasvun aikana. On kriittistä, että tarkka lämpötilan säätö, kemiallinen stabiilisuus ja mekaaninen stabiilisuus reaktiivisissa kaasuissa säilyvät yli 1200 °C:n lämpötiloissa. Semicorex CVD TaC -pinnoitettu suskeptori pystyy saavuttamaan tämän yhdistämällä muokatun grafiittisubstraatin tiheään, yhtenäiseentantaalikarbidin pinnoite (TaC)valmistettu kemiallisen höyrypinnoituksen (CVD) avulla.

TaC:n laatuun kuuluu sen poikkeuksellinen kovuus, korroosionkestävyys ja lämpöstabiilisuus. TaC:n sulamispiste on yli 3800 °C, ja se on sellaisenaan yksi lämpöä kestävimmistä materiaaleista nykyään, joten se soveltuu käytettäväksi MOCVD-reaktoreissa, w

sen esiasteita, jotka voivat olla paljon kuumempia ja erittäin syövyttäviä. TheCVD TaC pinnoitetarjoaa suojaavan esteen grafiittisuskeptorin ja reaktiivisten kaasujen, esimerkiksi ammoniakin (NH3) ja erittäin reaktiivisten metalli-orgaanisten esiasteiden välille. Pinnoite estää grafiittisubstraatin kemiallisen hajoamisen, hiukkasten muodostumisen pinnoitusympäristössä ja epäpuhtauksien diffuusion kerrostettuihin kalvoihin. Nämä toiminnot ovat kriittisiä korkealaatuisille epitaksiaalisille elokuville, koska ne voivat vaikuttaa filmien laatuun.

Kiekkosuskeptorit ovat kriittisiä komponentteja kiekkojen valmistuksessa ja luokan III puolijohteiden, kuten SiC, AlN ja GaN, epitaksiaalisessa kasvussa. Useimmat kiekkojen alustat on valmistettu grafiitista ja päällystetty piikarbidilla suojaamaan prosessikaasujen aiheuttamalta korroosiolta. Epitaksiaaliset kasvulämpötilat vaihtelevat välillä 1100 - 1600°C, ja suojapinnoitteen korroosionkestävyys on ratkaisevan tärkeä kiekkoalustan pitkäikäisyyden kannalta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että TaC korrodoituu kuusi kertaa hitaammin kuin piikarbidi korkean lämpötilan ammoniakissa ja yli kymmenen kertaa hitaammin korkean lämpötilan vedyssä.

Kokeet ovat osoittaneet, että TaC-pinnoitetut kantajat osoittavat erinomaista yhteensopivuutta sinisen GaN MOCVD -prosessin kanssa ilman epäpuhtauksia. Rajoitetuilla prosessisäädöillä TaC-alustalla kasvatettujen LEDien suorituskyky ja tasaisuus ovat verrattavissa perinteisiä piikarbidialustoja käyttämällä. Siksi TaC-pinnoitetuilla kantoaineilla on pidempi käyttöikä kuin sekä paljaalla grafiitilla että piikarbidilla päällystetyillä grafiittikannattimilla.

Käyttämällätantaalikarbidi (TaC) pinnoitteetvoi korjata kiteen reunavirheitä ja parantaa kiteen kasvun laatua, mikä tekee siitä ydinteknologian "nopeamman, paksumman ja pidemmän kasvun" saavuttamiseksi. Teollisuustutkimus on myös osoittanut, että tantaalikarbidilla päällystetyillä grafiittiupokkailla voidaan saavuttaa tasaisempi kuumennus, mikä tarjoaa erinomaisen prosessinhallinnan piikarbidin yksikiteiden kasvulle, mikä vähentää merkittävästi monikiteisen muodostumisen todennäköisyyttä SiC-kiteen reunalla.

TaC:n CVD-kerrospinnoitusmenetelmällä saadaan aikaan erittäin tiheä ja tarttuva pinnoite. CVD TaC on molekyylisesti sitoutunut alustaan, toisin kuin ruiskutetut tai sintratut pinnoitteet, joista pinnoite joutuisi delaminaatioon. Tämä tarkoittaa parempaa tarttuvuutta, sileää pintakäsittelyä ja korkeaa eheyttä. Pinnoite kestää eroosiota, halkeilua ja kuoriutumista jopa toistuvasti lämpökäsittelyssä aggressiivisessa prosessiympäristössä. Tämä mahdollistaa suskeptorin pidemmän käyttöiän ja alentaa ylläpito- ja vaihtokustannuksia.

CVD TaC Coated Susceptor voidaan räätälöidä sopimaan useisiin MOCVD-reaktorikokoonpanoihin, mukaan lukien vaaka-, pysty- ja planeettajärjestelmät.  Räätälöinti sisältää pinnoitteen paksuuden, alustamateriaalin ja geometrian, mikä mahdollistaa optimoinnin prosessiolosuhteiden mukaan.  Olipa kyseessä GaN, AlGaN, InGaN tai muut yhdistepuolijohdemateriaalit, suskeptori tarjoaa vakaan ja toistettavan suorituskyvyn, jotka molemmat ovat olennaisia ​​korkean suorituskyvyn laitekäsittelyssä.

TaC-pinnoite tarjoaa paremman kestävyyden ja puhtauden, mutta se myös vahvistaa suskeptorin mekaanisia ominaisuuksia ja vastustaa toistuvasta lämpörasitusta aiheutuvaa lämpömuodonmuutosta. Mekaaniset ominaisuudet takaavat jatkuvan kiekon tuen ja pyörivän tasapainon pitkien pinnoitusajojen aikana.  Lisäksi parannus helpottaa tasaista toistettavuutta ja laitteiden käytettävyyttä.