Application ng TaC coated graphite parts

BAHAGI/1

Ang crucible, seed holder at guide ring sa SiC at AIN single crystal furnace ay pinalaki sa pamamagitan ng PVT method

Gaya ng ipinapakita sa Figure 2 [1], kapag ginamit ang physical vapor transport method (PVT) para ihanda ang SiC, ang seed crystal ay nasa relatibong mababang temperatura na rehiyon, ang SiC raw na materyal ay nasa relatibong mataas na temperatura na rehiyon (sa itaas 2400).℃), at ang hilaw na materyal ay nabubulok upang makagawa ng SiXCy (pangunahin kasama ang Si, SiC₂, Si₂C, atbp.). Ang materyal na bahagi ng singaw ay dinadala mula sa rehiyon ng mataas na temperatura patungo sa kristal ng binhi sa rehiyon ng mababang temperatura, forming seed nuclei, lumalaki, at bumubuo ng mga solong kristal. Ang mga thermal field na materyales na ginamit sa prosesong ito, tulad ng crucible, flow guide ring, seed crystal holder, ay dapat na lumalaban sa mataas na temperatura at hindi magdudumi ng SiC raw na materyales at SiC single crystals. Katulad nito, ang mga elemento ng pag-init sa paglago ng AlN solong kristal ay kailangang lumalaban sa Al vapor, N₂kaagnasan, at kailangang magkaroon ng mataas na eutectic na temperatura (kasama AlN) upang paikliin ang panahon ng paghahanda ng kristal.

Napag-alaman na ang SiC[2-5] at AlN[2-3] na inihanda niPinahiran ng TaCAng mga materyales sa graphite thermal field ay mas malinis, halos walang carbon (oxygen, nitrogen) at iba pang mga impurities, mas kaunting mga depekto sa gilid, mas maliit na resistivity sa bawat rehiyon, at ang micropore density at etching pit density ay makabuluhang nabawasan (pagkatapos ng KOH etching), at ang kristal na kalidad ay lubos na napabuti. Bilang karagdagan,TaC crucibleAng rate ng pagbaba ng timbang ay halos zero, ang hitsura ay hindi nakakasira, maaaring i-recycle (buhay hanggang 200h), maaaring mapabuti ang pagpapanatili at kahusayan ng naturang solong paghahanda ng kristal.

FIG. 2. (a) Schematic diagram ng SiC single crystal ingot growing device sa pamamagitan ng PVT method
(b) NangungunaPinahiran ng TaCseed bracket (kabilang ang SiC seed)
(c)TAC-coated graphite guide ring

BAHAGI/2

MOCVD GaN epitaxial layer growing heater

Tulad ng ipinapakita sa Figure 3 (a), ang MOCVD GaN growth ay isang chemical vapor deposition technology gamit ang organometrical decomposition reaction upang mapalago ang mga manipis na pelikula sa pamamagitan ng vapor epitaxial growth. Ang katumpakan ng temperatura at pagkakapareho sa lukab ay ginagawang ang heater ang pinakamahalagang pangunahing bahagi ng MOCVD equipment. Kung ang substrate ay maaaring pinainit nang mabilis at pantay sa loob ng mahabang panahon (sa ilalim ng paulit-ulit na paglamig), ang katatagan sa mataas na temperatura (paglaban sa kaagnasan ng gas) at ang kadalisayan ng pelikula ay direktang makakaapekto sa kalidad ng pagtitiwalag ng pelikula, ang pagkakapare-pareho ng kapal, at ang pagganap ng chip.

Upang mapabuti ang pagganap at kahusayan sa pag-recycle ng heater sa MOCVD GaN growth system,Pinahiran ng TACMatagumpay na naipakilala ang graphite heater. Kung ikukumpara sa GaN epitaxial layer na pinalaki ng conventional heater (gamit ang pBN coating), ang GaN epitaxial layer na pinalaki ng TaC heater ay may halos parehong kristal na istraktura, kapal ng pagkakapareho, intrinsic na mga depekto, impurity doping at contamination. Bilang karagdagan, angTaC coatingay may mababang resistivity at mababang surface emissivity, na maaaring mapabuti ang kahusayan at pagkakapareho ng heater, at sa gayon ay binabawasan ang pagkonsumo ng kuryente at pagkawala ng init. Ang porosity ng coating ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga parameter ng proseso upang higit pang mapabuti ang mga katangian ng radiation ng heater at pahabain ang buhay ng serbisyo nito [5]. Ang mga pakinabang na ito ay gumagawaPinahiran ng TaCgraphite heaters isang mahusay na pagpipilian para sa MOCVD GaN growth system.

FIG. 3. (a) Schematic diagram ng MOCVD device para sa GaN epitaxial growth
(b) Molded TAC-coated graphite heater na naka-install sa MOCVD setup, hindi kasama ang base at bracket (ilustrasyon na nagpapakita ng base at bracket sa heating)
(c) TAC-coated graphite heater pagkatapos ng 17 GaN epitaxial growth. [6]

BAHAGI/3

Pinahiran na susceptor para sa epitaxy(wafer carrier)

Ang wafer carrier ay isang mahalagang structural component para sa paghahanda ng SiC, AlN, GaN at iba pang third class semiconductor wafers at epitaxial wafer growth. Karamihan sa mga wafer carrier ay gawa sa graphite at pinahiran ng SiC coating upang labanan ang kaagnasan mula sa mga prosesong gas, na may epitaxial temperature range na 1100 hanggang 1600°C, at ang paglaban sa kaagnasan ng proteksiyon na patong ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa buhay ng wafer carrier. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang corrosion rate ng TaC ay 6 na beses na mas mabagal kaysa sa SiC sa mataas na temperatura ng ammonia. Sa mataas na temperatura ng hydrogen, ang corrosion rate ay higit sa 10 beses na mas mabagal kaysa sa SiC.

Napatunayan ng mga eksperimento na ang mga tray na natatakpan ng TaC ay nagpapakita ng mahusay na pagkakatugma sa proseso ng asul na liwanag na GaN MOCVD at hindi nagpapakilala ng mga impurities. Pagkatapos ng limitadong mga pagsasaayos ng proseso, ang mga led na lumaki gamit ang mga TaC carrier ay nagpapakita ng parehong pagganap at pagkakapareho gaya ng mga nakasanayang SiC carrier. Samakatuwid, ang buhay ng serbisyo ng TAC-coated pallets ay mas mahusay kaysa sa hubad na tinta ng bato atPinahiran ng SiCmga graphite pallets.