Застосування графітових компонентів із покриттям TaC

1. Тигельтримач затравкових кристалів і напрямне кільце в печі для монокристалів SiC і AIN, вирощених методом PVT

У процесі вирощування монокристалів SiC і AlN методом фізичного транспорту парів (PVT) такі компоненти, як тигель, тримач затравкових кристалів і направляюче кільце, відіграють життєво важливу роль. Під час процесу приготування SiC затравковий кристал знаходиться в області відносно низьких температур, тоді як сировина знаходиться в області високих температур, що перевищує 2400 °C. Сировина розкладається при високих температурах з утворенням SiXCy (включаючи Si, SiC₂, Si₂C та інші компоненти). Ці газоподібні речовини потім переносяться в область низькотемпературного затравкового кристала, де вони зароджуються і ростуть у монокристали. Щоб забезпечити чистоту сировини та монокристалів SiC, ці матеріали теплового поля повинні витримувати високі температури, не спричиняючи забруднення. Подібним чином нагрівальний елемент під час процесу вирощування монокристалів AlN також повинен бути здатним протистояти корозії парів Al і N₂ і повинен мати достатньо високу евтектичну температуру, щоб скоротити цикл росту кристалів.

Дослідження довели, що графітові матеріали теплового поля, покриті TaC, можуть значно покращити якість монокристалів SiC та AlN. Монокристали, отримані з цих покритих TaC матеріалів, містять менше домішок вуглецю, кисню та азоту, зменшують дефекти країв, покращують однорідність питомого опору та значно зменшують щільність мікропор і ямок травлення. Крім того, тиглі з покриттям TaC можуть зберігати майже незмінну вагу та непошкоджений зовнішній вигляд після тривалого використання, їх можна багаторазово переробляти та мають термін служби до 200 годин, що значно підвищує стійкість і безпеку підготовки монокристалів. Ефективність.

2. Застосування технології MOCVD для вирощування епітаксійного шару GaN

У процесі MOCVD епітаксійне зростання плівок GaN залежить від реакцій металоорганічного розкладання, і продуктивність нагрівача має вирішальне значення в цьому процесі. Їй потрібно не тільки швидко й рівномірно нагрівати підкладку, але й підтримувати стабільність при високих температурах і багаторазових змінах температури, водночас бути стійкою до газової корозії та забезпечувати якість і однорідність товщини плівки, що впливає на продуктивність остаточний чіп.

Щоб покращити продуктивність і термін служби нагрівачів у системах MOCVD,Графітові нагрівачі з покриттям TaCбули введені. Цей нагрівач можна порівняти з традиційними нагрівачами з pBN-покриттям, що використовуються, і може забезпечити таку ж якість епітаксійного шару GaN, маючи нижчий питомий опір і поверхневу випромінювальну здатність, таким чином покращуючи ефективність нагріву та рівномірність, зменшуючи споживання енергії. Регулюючи параметри процесу, можна оптимізувати пористість покриття TaC, додатково покращуючи характеристики випромінювання нагрівача та подовжуючи термін його служби, що робить його ідеальним вибором у системах росту MOCVD GaN.

3. Нанесення лотка для епітаксійного покриття (вафельний носій)

Як ключовий компонент для підготовки та епітаксійного вирощування напівпровідникових пластин третього покоління, таких як SiC, AlN і GaN, носії для пластин зазвичай виготовляються з графіту та покриваютьсяSiC покриттяпротистояти корозії технологічними газами. В діапазоні епітаксійних температур від 1100 до 1600 °C корозійна стійкість покриття має вирішальне значення для довговічності пластини-носія. Дослідження показали, що швидкість корозіїПокриття TaCу високотемпературному аміаку значно нижча, ніж у покриттях SiC, а у високотемпературному водні ця різниця ще більша.

Експеримент перевірив сумісністьЛоток з покриттям TaCу процесі blue GaN MOCVD без введення домішок і з відповідними налаштуваннями процесу продуктивність світлодіодів, вирощених з використанням носіїв TaC, можна порівняти з традиційними носіями SiC. Таким чином, піддони з TaC-покриттям є варіантом замість голого графіту та графітових піддонів з SiC-покриттям через їх довший термін служби.