TaC-pinnoitettujen grafiittikomponenttien sovellukset

1. Upokas, siemenkiteiden pidike ja ohjausrengas PVT-menetelmällä kasvatetussa SiC- ja AIN-yksikideuunissa

SiC- ja AlN-yksikiteiden kasvatusprosessissa fyysisellä höyrynsiirtomenetelmällä (PVT) komponenteilla, kuten upokas, siemenkiteiden pidike ja ohjausrengas, on tärkeä rooli. SiC:n valmistusprosessin aikana siemenkide sijaitsee suhteellisen alhaisen lämpötilan alueella, kun taas raaka-aine on korkean lämpötilan alueella, joka ylittää 2400 °C. Raaka-aineet hajoavat korkeissa lämpötiloissa muodostaen SiXCy:tä (mukaan lukien Si, SiC₂, Si2C ja muut komponentit). Nämä kaasumaiset aineet siirretään sitten matalan lämpötilan siemenkidealueelle, jossa ne ydintyvät ja kasvavat yksittäisiksi kiteiksi. Piikarbidiraaka-aineiden ja yksittäiskiteiden puhtauden varmistamiseksi näiden lämpökenttämateriaalien on kestettävä korkeita lämpötiloja aiheuttamatta kontaminaatiota. Vastaavasti lämmityselementin on AlN-yksikidekasvatusprosessin aikana myös kyettävä kestämään Al-höyryn ja N2:n korroosio, ja sillä tulisi olla riittävän korkea eutektinen lämpötila kiteen kasvusyklin vähentämiseksi.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että TaC:lla päällystetyt grafiittilämpökenttämateriaalit voivat parantaa merkittävästi SiC- ja AlN-yksikiteiden laatua. Näistä TaC-pinnoitetuista materiaaleista valmistetut yksittäiskiteet sisältävät vähemmän hiili-, happi- ja typpiepäpuhtauksia, vähemmän reunavirheitä, parannettua resistiivisyyden tasaisuutta ja merkittävästi pienentynyttä mikrohuokosten ja syövytyskuoppien tiheyttä. Lisäksi TaC-pinnoitetut upokkaat voivat säilyttää lähes muuttumattoman painon ja ehjän ulkonäön pitkäaikaisen käytön jälkeen, ne voidaan kierrättää useita kertoja ja niiden käyttöikä on jopa 200 tuntia, mikä parantaa huomattavasti yksikidevalmisteen kestävyyttä ja turvallisuutta. Tehokkuus.

2. MOCVD-teknologian soveltaminen GaN-epitaksiaalikerroksen kasvuun

MOCVD-prosessissa GaN-kalvojen epitaksiaalinen kasvu perustuu organometallisiin hajoamisreaktioihin, ja lämmittimen suorituskyky on ratkaisevan tärkeä tässä prosessissa. Sen ei tarvitse ainoastaan ​​lämmittää alustaa nopeasti ja tasaisesti, vaan myös säilyttää stabiilisuus korkeissa lämpötiloissa ja toistuvissa lämpötilan muutoksissa, samalla kun se kestää kaasukorroosiota ja varmistaa kalvon laadun ja paksuuden tasaisuuden, mikä vaikuttaa kalvon suorituskykyyn. viimeinen siru.

MOCVD-järjestelmien lämmittimien suorituskyvyn ja käyttöiän parantamiseksiTaC-pinnoitetut grafiittilämmittimetesiteltiin. Tämä lämmitin on verrattavissa käytössä oleviin perinteisiin pBN-päällystettyihin lämmittimiin, ja se voi tuoda saman GaN-epitaksiaalikerroksen laadun samalla kun sillä on pienempi resistiivisyys ja pinnan emissiivisyys, mikä parantaa lämmityksen tehokkuutta ja tasaisuutta ja vähentää energiankulutusta. Prosessiparametreja säätämällä TaC-pinnoitteen huokoisuus voidaan optimoida, mikä parantaa entisestään lämmittimen säteilyominaisuuksia ja pidentää sen käyttöikää, mikä tekee siitä ihanteellisen valinnan MOCVD GaN -kasvatusjärjestelmiin.

3. Epitaksiaalisen pinnoitealustan (kiekkoalustan) levitys

Keskeisenä komponenttina kolmannen sukupolven puolijohdekiekkojen, kuten SiC, AlN ja GaN, valmistuksessa ja epitaksiaalisessa kasvussa, kiekkokannattimet on yleensä valmistettu grafiitista ja päällystettySiC pinnoitekestämään prosessikaasujen aiheuttamaa korroosiota. Epitaksiaalisella lämpötila-alueella 1100 - 1600 °C pinnoitteen korroosionkestävyys on kriittinen kiekon alustan kestävyyden kannalta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että korroosionopeusTaC-pinnoitteetkorkean lämpötilan ammoniakissa on huomattavasti pienempi kuin piikarbidipinnoitteissa, ja tämä ero on vielä merkittävämpi korkean lämpötilan vedyssä.

Kokeessa varmistettiin yhteensopivuusTaC-pinnoitettu alustasinisessä GaN MOCVD -prosessissa ilman epäpuhtauksia ja asianmukaisin prosessisäädöin TaC-alustalla kasvatettujen LEDien suorituskyky on verrattavissa perinteisiin SiC-kantoaineisiin. Siksi TaC-pinnoitetut lavat ovat vaihtoehto paljaalle grafiitille ja SiC-pinnoitetuille grafiitille niiden pidemmän käyttöiän vuoksi.