TaC kaplı grafit parçaların uygulanması

BÖLÜM 1

SiC ve AIN tek kristal fırında pota, tohum tutucu ve kılavuz halka PVT yöntemiyle büyütüldü

Şekil 2'de gösterildiği gibi [1], SiC hazırlamak için fiziksel buhar taşıma yöntemi (PVT) kullanıldığında, tohum kristali nispeten düşük sıcaklık bölgesinde, SiC ham maddesi ise nispeten yüksek sıcaklık bölgesindedir (2400°C'nin üzerinde)°C) ve hammadde SiXCy (esas olarak Si, SiC dahil) üretmek için ayrışır₂, Si₂C, vb.).Buhar fazındaki malzeme yüksek sıcaklık bölgesinden düşük sıcaklık bölgesindeki tohum kristaline taşınır., ftohum çekirdeği oluşturmak, büyütmek ve tek kristaller oluşturmak.Bu proseste kullanılan pota, akış kılavuz halkası, tohum kristal tutucu gibi termal alan malzemeleri yüksek sıcaklığa dayanıklı olmalı ve SiC hammaddelerini ve SiC tek kristallerini kirletmemelidir.Benzer şekilde, AlN tek kristallerinin büyümesindeki ısıtma elemanlarının Al buharına, N'ye dayanıklı olması gerekir.₂Korozyon ve yüksek ötektik sıcaklığa sahip olması gerekir (ile AlN) kristal hazırlama süresini kısaltmak için.

Tarafından hazırlanan SiC[2-5] ve AlN[2-3]'ünTaC kaplamalıGrafit termal alan malzemeleri daha temizdi, neredeyse hiç karbon (oksijen, nitrojen) ve diğer yabancı maddeler yoktu, daha az kenar kusuru vardı, her bölgede daha küçük direnç vardı ve mikro gözenek yoğunluğu ve aşındırma çukuru yoğunluğu önemli ölçüde azaldı (KOH aşındırmasından sonra) ve kristal kalitesi büyük ölçüde iyileştirildi.Ek olarak,TaC potasıağırlık kaybı oranı neredeyse sıfırdır, görünüm tahribatsızdır, geri dönüştürülebilir (200 saate kadar kullanım ömrü), bu tür tek kristal preparasyonun sürdürülebilirliğini ve verimliliğini artırabilir.

İNCİR.2. (a) PVT yöntemiyle SiC tek kristal külçe yetiştirme cihazının şematik diyagramı
(b) ÜstTaC kaplamalıtohum braketi (SiC tohumu dahil)
(C)TAC kaplı grafit kılavuz halkası

BÖLÜM 2

MOCVD GaN epitaksiyel katman büyütme ısıtıcısı

Şekil 3 (a)'da gösterildiği gibi, MOCVD GaN büyütme, buhar epitaksiyel büyüme yoluyla ince filmleri büyütmek için organometrik ayrışma reaksiyonunu kullanan bir kimyasal buhar biriktirme teknolojisidir.Boşluktaki sıcaklık doğruluğu ve homojenliği, ısıtıcıyı MOCVD ekipmanının en önemli temel bileşeni haline getirir.Alt tabakanın uzun bir süre boyunca hızlı ve eşit bir şekilde ısıtılıp ısıtılamayacağı (tekrarlanan soğutma altında), yüksek sıcaklıktaki stabilite (gaz korozyonuna karşı direnç) ve filmin saflığı, filmin birikmesinin kalitesini, kalınlık tutarlılığını, ve çipin performansı.

MOCVD GaN büyütme sisteminde ısıtıcının performansını ve geri dönüşüm verimliliğini artırmak amacıyla,TAC kaplıGrafit ısıtıcı başarıyla tanıtıldı.Geleneksel ısıtıcıyla (pBN kaplama kullanılarak) büyütülen GaN epitaksiyel katmanla karşılaştırıldığında, TaC ısıtıcıyla büyütülen GaN epitaksiyel katman neredeyse aynı kristal yapıya, kalınlık tekdüzeliğine, içsel kusurlara, safsızlık katkısına ve kirlenmeye sahiptir.ek olarakTaC kaplamaIsıtıcının verimliliğini ve tekdüzeliğini artırabilen, böylece güç tüketimini ve ısı kaybını azaltabilen düşük dirençliliğe ve düşük yüzey emisyonuna sahiptir.Kaplamanın gözenekliliği, ısıtıcının radyasyon özelliklerini daha da geliştirmek ve servis ömrünü uzatmak için proses parametrelerinin kontrol edilmesiyle ayarlanabilir [5].Bu avantajlarTaC kaplamalıGrafit ısıtıcılar MOCVD GaN büyütme sistemleri için mükemmel bir seçimdir.

İNCİR.3. (a) GaN epitaksiyel büyümesi için MOCVD cihazının şematik diyagramı
(b) MOCVD kurulumuna monte edilmiş kalıplanmış TAC kaplı grafit ısıtıcı, taban ve braket hariç (taban ve braketi ısıtmada gösteren çizim)
(c) 17 GaN epitaksiyel büyümeden sonra TAC kaplı grafit ısıtıcı.[6]

BÖLÜM/3

Epitaksi için kaplamalı tutucu (wafer taşıyıcı)

Gofret taşıyıcısı, SiC, AlN, GaN ve diğer üçüncü sınıf yarı iletken gofretlerin hazırlanması ve epitaksiyel gofret büyümesi için önemli bir yapısal bileşendir.Plaka taşıyıcılarının çoğu grafitten yapılmıştır ve işlem gazlarından kaynaklanan korozyona karşı direnç sağlamak için epitaksiyel sıcaklık aralığı 1100 ila 1600°C olan SiC kaplamayla kaplanmıştır.°C ve koruyucu kaplamanın korozyon direnci, levha taşıyıcının ömründe çok önemli bir rol oynar.Sonuçlar, yüksek sıcaklıktaki amonyakta TaC'nin korozyon hızının SiC'den 6 kat daha yavaş olduğunu göstermektedir.Yüksek sıcaklıktaki hidrojende korozyon hızı SiC'den 10 kat daha yavaştır.

TaC ile kaplı tepsilerin mavi ışık GaN MOCVD işleminde iyi uyumluluk gösterdiği ve yabancı maddeler içermediği deneylerle kanıtlanmıştır.Sınırlı işlem ayarlamalarından sonra, TaC taşıyıcıları kullanılarak büyütülen LED'ler, geleneksel SiC taşıyıcılarla aynı performansı ve tekdüzeliği sergiler.Bu nedenle TAC kaplı paletlerin kullanım ömrü çıplak taş mürekkebinden daha iyidir veSiC kaplıgrafit paletler.