Приложение на графитни части с TaC покритие

ЧАСТ/1

Тигелът, държачът за семена и водещият пръстен в SiC и AIN монокристална пещ бяха отгледани чрез PVT метод

Както е показано на Фигура 2 [1], когато се използва физически метод за транспортиране на пари (PVT) за получаване на SiC, зародишният кристал е в относително ниска температурна област, SiC суровината е в относително висока температурна област (над 2400℃), а суровината се разлага, за да се получи SiXCy (главно включително Si, SiC₂, Si₂C и т.н.). Материалът на парната фаза се транспортира от областта с висока температура до зародишния кристал в областта с ниска температура, fформиране на зародишни ядра, отглеждане и генериране на единични кристали. Материалите за термично поле, използвани в този процес, като тигел, пръстен за насочване на потока, държач на зародишен кристал, трябва да са устойчиви на висока температура и няма да замърсяват SiC суровините и SiC монокристалите. По същия начин, нагревателните елементи при растежа на монокристалите AlN трябва да бъдат устойчиви на Al пара, N₂корозия и трябва да имат висока евтектична температура (с AlN), за да съкратите периода на подготовка на кристала.

Установено е, че SiC[2-5] и AlN[2-3], получени отTaC покритиематериалите с графитно термично поле бяха по-чисти, почти без въглерод (кислород, азот) и други примеси, по-малко дефекти по ръбовете, по-малко съпротивление във всяка област и плътността на микропорите и плътността на ецващите ями бяха значително намалени (след KOH ецване) и качеството на кристалите беше значително подобрена. Освен товаTaC тигелстепента на загуба на тегло е почти нулева, външният вид е неразрушителен, може да се рециклира (живот до 200 часа), може да подобри устойчивостта и ефективността на такъв монокристален препарат.

Фиг. 2. (а) Схематична диаграма на устройство за отглеждане на монокристален слитък SiC чрез PVT метод
(б) ОтгореTaC покритиесеменна скоба (включително SiC семена)
в)Водещ пръстен от графит с TAC покритие

ЧАСТ/2

MOCVD GaN нагревател за отглеждане на епитаксиален слой

Както е показано на фигура 3 (a), растежът на MOCVD GaN е технология за химическо отлагане на пари, използваща реакция на органометрично разлагане за растеж на тънки филми чрез епитаксиален растеж на пари. Точността на температурата и равномерността в кухината правят нагревателя най-важният основен компонент на MOCVD оборудването. Дали субстратът може да се нагрява бързо и равномерно за дълго време (при многократно охлаждане), стабилността при висока температура (устойчивост на газова корозия) и чистотата на филма ще повлияят пряко на качеството на отлагането на филма, консистенцията на дебелината, и производителността на чипа.

За да се подобри производителността и ефективността на рециклиране на нагревателя в MOCVD GaN растежна система,TAC покритиеграфитен нагревател беше успешно въведен. В сравнение с GaN епитаксиален слой, отгледан от конвенционален нагревател (използвайки pBN покритие), GaN епитаксиален слой, отгледан от TaC нагревател, има почти същата кристална структура, еднородност на дебелината, присъщи дефекти, допинг от примеси и замърсяване. В допълнение, наTaC покритиеима ниско съпротивление и ниска повърхностна излъчвателна способност, което може да подобри ефективността и равномерността на нагревателя, като по този начин намалява консумацията на енергия и топлинните загуби. Порьозността на покритието може да се регулира чрез контролиране на параметрите на процеса за допълнително подобряване на радиационните характеристики на нагревателя и удължаване на експлоатационния му живот [5]. Тези предимства правятTaC покритиеграфитните нагреватели са отличен избор за MOCVD GaN растежни системи.

Фиг. 3. (а) Схематична диаграма на MOCVD устройство за епитаксиален растеж на GaN
(b) Формован графитен нагревател с покритие от TAC, монтиран в MOCVD настройка, с изключение на основа и скоба (илюстрация, показваща основа и скоба в нагревател)
( c ) Графитен нагревател с TAC покритие след 17 GaN епитаксиален растеж. [6]

ЧАСТ/3

Сцептор с покритие за епитаксия (носител на пластини)

Носителят на пластини е важен структурен компонент за получаване на SiC, AlN, GaN и други полупроводникови пластини от трети клас и епитаксиален растеж на пластини. Повечето от носителите за пластини са направени от графит и са покрити със SiC покритие за устойчивост на корозия от процесните газове, с епитаксиален температурен диапазон от 1100 до 1600°C, а устойчивостта на корозия на защитното покритие играе решаваща роля за живота на носителя за пластини. Резултатите показват, че скоростта на корозия на TaC е 6 пъти по-бавна от SiC при висока температура на амоняк. При високотемпературния водород скоростта на корозия е дори повече от 10 пъти по-бавна от SiC.

Чрез експерименти е доказано, че тарелките, покрити с TaC, показват добра съвместимост в процеса на синя светлина GaN MOCVD и не въвеждат примеси. След ограничени корекции на процеса, светодиодите, отгледани с помощта на TaC носители, показват същата производителност и еднаквост като конвенционалните SiC носители. Следователно, експлоатационният живот на палетите с покритие от TAC е по-добър от този на мастилото с голо каменно покритие иSiC покритиеграфитни палети.