Susceptor recubierto de CVD TaC

En un sistema MOCVD, el susceptor es la plataforma central sobre la cual se colocan las obleas durante el crecimiento epitaxial. Es fundamental mantener un control preciso de la temperatura, la estabilidad química y la estabilidad mecánica de los gases reactivos a temperaturas superiores a 1200 °C. El susceptor recubierto de Semicorex CVD TaC es capaz de lograrlo combinando un sustrato de grafito diseñado con una superficie densa y uniforme.recubrimiento de carburo de tantalio (TaC)mediante deposición química de vapor (CVD).

La calidad del TaC incluye su excepcional dureza, resistencia a la corrosión y estabilidad térmica. El TaC tiene un punto de fusión superior a 3800 °C y, como tal, es uno de los materiales más resistentes a la temperatura en la actualidad, lo que lo hace adecuado para su uso en reactores MOCVD.

Con precursores que pueden ser mucho más calientes y altamente corrosivos. ElRecubrimiento CVD TaCProporciona una barrera protectora entre el susceptor de grafito y los gases reactivos, por ejemplo, amoníaco (NH₃), y precursores organometálicos altamente reactivos. El recubrimiento evita la degradación química del sustrato de grafito, la formación de partículas en el entorno de deposición y la difusión de impurezas en las películas depositadas. Estas acciones son fundamentales para películas epitaxiales de alta calidad, ya que pueden afectar la calidad de la película.

Los susceptores de obleas son componentes críticos para la preparación de obleas y el crecimiento epitaxial de semiconductores de Clase III, como SiC, AlN y GaN. La mayoría de los soportes de obleas están hechos de grafito y recubiertos con SiC para protegerlos contra la corrosión de los gases de proceso. Las temperaturas de crecimiento epitaxial oscilan entre 1100 y 1600 °C, y la resistencia a la corrosión del revestimiento protector es crucial para la longevidad del soporte de la oblea. Las investigaciones han demostrado que el TaC se corroe seis veces más lento que el SiC en amoníaco a alta temperatura y más de diez veces más lento en hidrógeno a alta temperatura.

Los experimentos han demostrado que los portadores recubiertos con TaC exhiben una excelente compatibilidad en el proceso MOCVD de GaN azul sin introducir impurezas. Con ajustes de proceso limitados, los LED cultivados con portadores de TaC exhiben un rendimiento y una uniformidad comparables a los cultivados con portadores de SiC convencionales. Por lo tanto, los portadores recubiertos de TaC tienen una vida útil más larga que los portadores de grafito desnudo y los portadores de grafito recubiertos de SiC.

UsandoRecubrimientos de carburo de tantalio (TaC)puede abordar los defectos de los bordes del cristal y mejorar la calidad del crecimiento del cristal, lo que la convierte en una tecnología central para lograr un "crecimiento más rápido, más grueso y más largo". La investigación de la industria también ha demostrado que los crisoles de grafito recubiertos de carburo de tantalio pueden lograr un calentamiento más uniforme, proporcionando así un excelente control del proceso para el crecimiento de monocristales de SiC, reduciendo así significativamente la probabilidad de formación de policristalinos en el borde del cristal de SiC.

El método de deposición de capas CVD de TaC da como resultado un recubrimiento extremadamente denso y adherente. CVD TaC está unido molecularmente al sustrato, a diferencia de los recubrimientos pulverizados o sinterizados, en los que el recubrimiento estaría sujeto a delaminación. Esto se traduce en una mejor adhesión, un acabado superficial suave y una alta integridad. El recubrimiento resistirá la erosión, el agrietamiento y el pelado incluso cuando se someta a ciclos térmicos repetidos en un entorno de proceso agresivo. Esto facilita una vida útil más larga del susceptor y unos costes de mantenimiento y sustitución reducidos.

El susceptor recubierto de CVD TaC se puede personalizar para adaptarse a una variedad de configuraciones de reactor MOCVD, que incluyen sistemas horizontales, verticales y planetarios.  La personalización incluye el espesor del recubrimiento, el material del sustrato y la geometría, lo que permite la optimización según las condiciones del proceso.  Ya sea para GaN, AlGaN, InGaN u otros materiales semiconductores compuestos, el susceptor proporciona un rendimiento estable y repetible, los cuales son esenciales para el procesamiento de dispositivos de alto rendimiento.

El recubrimiento de TaC ofrece mayor durabilidad y pureza, pero también fortalece las propiedades mecánicas del susceptor con resistencia a la deformación térmica debido al estrés térmico repetido. Las propiedades mecánicas garantizan un soporte sostenido de la oblea y un equilibrio giratorio durante largos ciclos de deposición.  Además, la mejora facilita la reproducibilidad constante y el tiempo de actividad del equipo.