TaC Kaplamalı Grafit Bileşenlerin Uygulamaları

1. PotaPVT yöntemiyle büyütülmüş SiC ve AIN tek kristal fırında tohum kristal tutucusu ve kılavuz halkası

SiC ve AlN tek kristallerinin fiziksel buhar taşıma yöntemi (PVT) ile büyütülmesi sürecinde, pota, tohum kristal tutucusu ve kılavuz halka gibi bileşenler hayati bir rol oynar. SiC'nin hazırlanma işlemi sırasında, tohum kristali nispeten düşük sıcaklık bölgesinde bulunurken, ham madde 2400°C'yi aşan yüksek sıcaklık bölgesinde bulunur. Hammaddeler yüksek sıcaklıklarda ayrışarak SiXCy'yi (Si, SiC₂, Si₂C ve diğer bileşenler dahil) oluşturur. Bu gaz halindeki maddeler daha sonra düşük sıcaklıktaki tohum kristal alanına aktarılır ve burada çekirdeklenip tek kristallere dönüşürler. SiC hammaddelerinin ve tek kristallerin saflığını sağlamak için bu termal alan malzemelerinin kirlenmeye neden olmadan yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi gerekir. Benzer şekilde, AlN tek kristal büyütme işlemi sırasında ısıtma elemanının da Al buharı ve N₂ korozyonuna dayanabilmesi ve kristal büyüme döngüsünü azaltmak için yeterince yüksek bir ötektik sıcaklığa sahip olması gerekir.

Araştırmalar, TaC ile kaplanmış grafit termal alan malzemelerinin SiC ve AlN tekli kristallerinin kalitesini önemli ölçüde artırabildiğini kanıtladı. Bu TaC kaplı malzemelerden hazırlanan tek kristaller, daha az karbon, oksijen ve nitrojen safsızlıkları, azaltılmış kenar kusurları, geliştirilmiş özdirenç bütünlüğü ve önemli ölçüde azaltılmış mikro gözeneklerin ve aşındırma çukurlarının yoğunluğunu içerir. Buna ek olarak, TaC kaplı krozeler, uzun süreli kullanımdan sonra neredeyse değişmeden ağırlığını ve bozulmamış görünümünü koruyabilir, birçok kez geri dönüştürülebilir ve 200 saate kadar hizmet ömrüne sahiptir; bu, tek kristal hazırlamanın sürdürülebilirliğini ve güvenliğini büyük ölçüde artırır. Yeterlik.

2. MOCVD teknolojisinin GaN epitaksiyel katman büyümesinde uygulanması

MOCVD sürecinde GaN filmlerinin epitaksiyel büyümesi organometalik ayrışma reaksiyonlarına dayanır ve ısıtıcının performansı bu süreçte çok önemlidir. Sadece alt tabakayı hızlı ve eşit bir şekilde ısıtabilmesi değil, aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda ve tekrarlanan sıcaklık değişimlerinde stabiliteyi koruması, gaz korozyonuna karşı dirençli olması ve filmin performansını etkileyen filmin kalite ve kalınlık tekdüzeliğini sağlaması gerekir. son çip.

MOCVD sistemlerinde ısıtıcıların performansını ve servis ömrünü artırmak amacıyla,TaC kaplı grafit ısıtıcılartanıtıldı. Bu ısıtıcı, kullanımdaki geleneksel pBN kaplı ısıtıcılarla karşılaştırılabilir niteliktedir ve daha düşük dirençlilik ve yüzey emisyonuna sahipken aynı kalitede GaN epitaksiyel katman sağlayabilir, böylece ısıtma verimliliğini ve tekdüzeliği geliştirerek enerji tüketimini azaltır. Proses parametrelerini ayarlayarak TaC kaplamanın gözenekliliği optimize edilebilir, böylece ısıtıcının radyasyon özellikleri daha da geliştirilebilir ve hizmet ömrü uzatılabilir; bu da onu MOCVD GaN büyütme sistemlerinde ideal bir seçim haline getirir.

3. Epitaksiyel kaplama tepsisinin (wafer taşıyıcı) uygulanması

SiC, AlN ve GaN gibi üçüncü nesil yarı iletken levhaların hazırlanması ve epitaksiyel büyümesi için önemli bir bileşen olan levha taşıyıcıları genellikle grafitten yapılır veSiC kaplamaProses gazlarının neden olduğu korozyona karşı direnç. 1100 ila 1600°C epitaksiyel sıcaklık aralığında kaplamanın korozyon direnci, levha taşıyıcının dayanıklılığı açısından kritik öneme sahiptir. Çalışmalar korozyon oranının yüksek olduğunu göstermiştir.TaC kaplamalaryüksek sıcaklıktaki amonyakta SiC kaplamalara göre önemli ölçüde daha düşüktür ve bu fark yüksek sıcaklıktaki hidrojende daha da belirgindir.

Deney, uyumluluğunu doğruladıTaC kaplı tepsiMavi GaN MOCVD işleminde yabancı maddeler olmadan ve uygun işlem ayarlamalarıyla TaC taşıyıcıları kullanılarak büyütülen LED'lerin performansı, geleneksel SiC taşıyıcılarla karşılaştırılabilir düzeydedir. Bu nedenle TaC kaplı paletler, daha uzun hizmet ömrü nedeniyle çıplak grafit ve SiC kaplı grafit paletlere göre bir seçenektir.