Toepassingen van met TaC gecoate grafietcomponenten

1. Smeltkroes, entkristalhouder en geleidingsring in SiC- en AIN-eenkristaloven gekweekt volgens de PVT-methode

Bij het groeien van SiC- en AlN-monokristallen via de fysische damptransportmethode (PVT) spelen componenten zoals de smeltkroes, de entkristalhouder en de geleidingsring een cruciale rol. Tijdens het bereidingsproces van SiC bevindt het kiemkristal zich in een relatief lage temperatuurregio, terwijl de grondstof zich in een hoge temperatuurregio van meer dan 2400°C bevindt. De grondstoffen ontleden bij hoge temperaturen en vormen SiXCy (inclusief Si, SiC₂, Si₂C en andere componenten). Deze gasvormige stoffen worden vervolgens overgebracht naar het kiemkristalgebied met lage temperatuur, waar ze kiemen en uitgroeien tot enkele kristallen. Om de zuiverheid van SiC-grondstoffen en monokristallen te garanderen, moeten deze thermische veldmaterialen hoge temperaturen kunnen weerstaan ​​zonder verontreiniging te veroorzaken. Op dezelfde manier moet het verwarmingselement tijdens het AlN-monokristalgroeiproces ook bestand zijn tegen de corrosie van Al-damp en N2, en een eutectische temperatuur hebben die hoog genoeg is om de kristalgroeicyclus te verkorten.

Onderzoek heeft aangetoond dat grafiet thermische veldmaterialen gecoat met TaC de kwaliteit van SiC- en AlN-monokristallen aanzienlijk kunnen verbeteren. De enkele kristallen bereid uit deze met TaC beklede materialen bevatten minder koolstof-, zuurstof- en stikstofverontreinigingen, verminderde randdefecten, verbeterde uniformiteit van de weerstand en aanzienlijk verminderde dichtheid van microporiën en etsputten. Bovendien kunnen met TaC gecoate smeltkroezen na langdurig gebruik vrijwel hetzelfde gewicht en intact uiterlijk behouden, kunnen ze meerdere keren worden gerecycled en hebben ze een levensduur van maximaal 200 uur, wat de duurzaamheid en veiligheid van de bereiding van één kristal aanzienlijk verbetert. Efficiëntie.

2. Toepassing van MOCVD-technologie bij de groei van epitaxiale GaN-lagen

In het MOCVD-proces is de epitaxiale groei van GaN-films afhankelijk van organometaalontledingsreacties, en de prestaties van de verwarmer zijn cruciaal in dit proces. Het moet niet alleen het substraat snel en gelijkmatig kunnen verwarmen, maar ook de stabiliteit behouden bij hoge temperaturen en herhaalde temperatuurveranderingen, terwijl het bestand moet zijn tegen gascorrosie en de kwaliteit en dikte-uniformiteit van de film moet garanderen, wat de prestaties van de film beïnvloedt. laatste chip.

Om de prestaties en levensduur van verwarmingselementen in MOCVD-systemen te verbeteren,TaC-gecoate grafietverwarmerswaren geïntroduceerd. Deze verwarmer is vergelijkbaar met de traditionele pBN-gecoate verwarmers die in gebruik zijn, en kan dezelfde kwaliteit GaN-epitaxiale laag bieden, terwijl hij een lagere weerstand en oppervlakte-emissiviteit heeft, waardoor de verwarmingsefficiëntie en uniformiteit worden verbeterd en het energieverbruik wordt verminderd. Door procesparameters aan te passen kan de porositeit van de TaC-coating worden geoptimaliseerd, waardoor de stralingseigenschappen van de verwarmer verder worden verbeterd en de levensduur wordt verlengd, waardoor het een ideale keuze is in MOCVD GaN-groeisystemen.

3. Aanbrengen van epitaxiale coatingtray (waferdrager)

Als sleutelcomponent voor de voorbereiding en epitaxiale groei van halfgeleiderwafels van de derde generatie, zoals SiC, AlN en GaN, zijn waferdragers meestal gemaakt van grafiet en gecoat metSiC-coatingom corrosie door procesgassen te weerstaan. In het epitaxiale temperatuurbereik van 1100 tot 1600°C is de corrosieweerstand van de coating cruciaal voor de duurzaamheid van de waferdrager. Studies hebben aangetoond dat de corrosiesnelheid vanTaC-coatingsbij hoge temperatuur ammoniak is aanzienlijk lager dan dat van SiC-coatings, en dit verschil is zelfs nog groter bij waterstof bij hoge temperatuur.

Het experiment verifieerde de compatibiliteit van deTaC-gecoat dienbladin het blauwe GaN MOCVD-proces zonder onzuiverheden te introduceren, en met de juiste procesaanpassingen, zijn de prestaties van LED's gekweekt met behulp van TaC-dragers vergelijkbaar met traditionele SiC-dragers. Daarom zijn met TaC gecoate pallets een optie boven kale grafiet- en SiC-gecoate grafietpallets vanwege hun langere levensduur.