Påføring av TaC-belagte grafittdeler

DEL/1

Digel, frøholder og styrering i SiC og AIN enkrystallovn ble dyrket ved PVT-metoden

Som vist i figur 2 [1], når fysisk damptransportmetode (PVT) brukes til å fremstille SiC, er frøkrystallen i området med relativt lav temperatur, SiC-råmaterialet er i området med relativt høy temperatur (over 2400 grader).℃), og råmaterialet brytes ned for å produsere SiXCy (hovedsakelig inkludert Si, SiC₂, Si₂C osv.). Dampfasematerialet transporteres fra høytemperaturområdet til kimkrystallen i lavtemperaturområdet, forming frøkjerner, vokser og genererer enkeltkrystaller. De termiske feltmaterialene som brukes i denne prosessen, slik som digel, strømningslederring, frøkrystallholder, bør være motstandsdyktig mot høy temperatur og vil ikke forurense SiC-råmaterialer og SiC-enkeltkrystaller. Tilsvarende må varmeelementene i veksten av AlN-enkeltkrystaller være motstandsdyktige mot Al-damp, N₂korrosjon, og må ha en høy eutektisk temperatur (med AlN) for å forkorte krystallfremstillingsperioden.

Det ble funnet at SiC[2-5] og AlN[2-3] fremstilt avTaC belagtgrafitt termiske feltmaterialer var renere, nesten ingen karbon (oksygen, nitrogen) og andre urenheter, færre kantdefekter, mindre resistivitet i hver region, og mikroporetettheten og etsegroptettheten ble betydelig redusert (etter KOH-etsing), og krystallkvaliteten ble sterkt forbedret. I tilleggTaC-digelvekttap er nesten null, utseendet er ikke-destruktivt, kan resirkuleres (levetid opptil 200 timer), kan forbedre bærekraften og effektiviteten til slike enkeltkrystallpreparater.

FIG. 2. (a) Skjematisk diagram av SiC enkeltkrystallingot-dyrkingsanordning ved PVT-metoden
(b) ToppTaC belagtfrøbrakett (inkludert SiC frø)
(c)TAC-belagt grafitt føringsring

DEL/2

MOCVD GaN epitaxial lag voksende varmeapparat

Som vist i figur 3 (a), er MOCVD GaN-vekst en kjemisk dampavsetningsteknologi som bruker organometrisk dekomponeringsreaksjon for å vokse tynne filmer ved dampepitaksial vekst. Temperaturnøyaktigheten og jevnheten i hulrommet gjør at varmeren blir den viktigste kjernekomponenten i MOCVD-utstyr. Hvorvidt substratet kan varmes opp raskt og jevnt over lang tid (under gjentatt avkjøling), stabiliteten ved høy temperatur (motstand mot gasskorrosjon) og renheten til filmen vil direkte påvirke kvaliteten på filmavsetningen, tykkelseskonsistensen, og ytelsen til brikken.

For å forbedre ytelsen og resirkuleringseffektiviteten til varmeren i MOCVD GaN-vekstsystemet,TAC-belagtgrafittvarmer ble introdusert. Sammenlignet med GaN epitaksiallag dyrket med konvensjonell varmeapparat (ved bruk av pBN-belegg), har GaN epitaksiallag dyrket med TaC-varmer nesten samme krystallstruktur, tykkelsesuniformitet, iboende defekter, urenhetsdoping og forurensning. I tillegg harTaC belegghar lav resistivitet og lav overflateemissivitet, noe som kan forbedre effektiviteten og jevnheten til varmeren, og dermed redusere strømforbruket og varmetapet. Beleggets porøsitet kan justeres ved å kontrollere prosessparametrene for ytterligere å forbedre strålingsegenskapene til varmeren og forlenge levetiden [5]. Disse fordelene gjørTaC belagtgrafittvarmere et utmerket valg for MOCVD GaN vekstsystemer.

FIG. 3. (a) Skjematisk diagram av MOCVD-enhet for GaN epitaksial vekst
(b) Støpt TAC-belagt grafittvarmer installert i MOCVD-oppsett, unntatt sokkel og brakett (illustrasjon som viser base og brakett i oppvarming)
(c) TAC-belagt grafittvarmer etter 17 GaN epitaksial vekst. [6]

DEL/3

Belagt susceptor for epitaksi (wafer-bærer)

Waferbærer er en viktig strukturell komponent for fremstilling av SiC, AlN, GaN og andre tredjeklasses halvlederskiver og epitaksial wafervekst. De fleste av wafer-bærerne er laget av grafitt og belagt med SiC-belegg for å motstå korrosjon fra prosessgasser, med et epitaksielt temperaturområde på 1100 til 1600°C, og korrosjonsmotstanden til det beskyttende belegget spiller en avgjørende rolle i waferbærerens levetid. Resultatene viser at korrosjonshastigheten til TaC er 6 ganger langsommere enn SiC i høytemperaturammoniakk. I høytemperatur hydrogen er korrosjonshastigheten enda mer enn 10 ganger langsommere enn SiC.

Det er bevist ved eksperimenter at brettene dekket med TaC viser god kompatibilitet i blålys GaN MOCVD-prosessen og ikke introduserer urenheter. Etter begrensede prosessjusteringer viser lysdioder dyrket med TaC-bærere samme ytelse og jevnhet som konvensjonelle SiC-bærere. Derfor er levetiden til TAC-belagte paller bedre enn for bare steinblekk ogSiC belagtgrafittpaller.