Crisol recubierto de TAC en el crecimiento del cristal de SiC

En los últimos años,TAC recubiertoLos crisoles se han convertido en una solución técnica importante como vasos de reacción en el proceso de crecimiento de los cristales de carburo de silicio (SIC). Los materiales TAC se han convertido en materiales clave en el campo del crecimiento del cristal de carburo de silicio debido a su excelente resistencia a la corrosión química y alta estabilidad de temperatura. En comparación con los crisoles de grafito tradicionales, los crisoles recubiertos de TAC proporcionan un entorno de crecimiento más estable, reducen el impacto de la corrosión de grafito, extienden la vida útil del crisol y evitan efectivamente el fenómeno de la envoltura de carbono, reduciendo así la densidad de microtubos.

 Fig.1 Crecimiento de cristal sic

Ventajas y análisis experimental de crisoles recubiertos de TAC

En este estudio, comparamos el crecimiento de cristales de carburo de silicio utilizando crisoles de grafito tradicionales y crisoles de grafito recubiertos con TAC. Los resultados mostraron que los crisoles recubiertos de TAC mejoran significativamente la calidad de los cristales.

Fig.

La Figura 2 ilustra que los cristales de carburo de silicio cultivados en los crisoles de grafito tradicionales muestran una interfaz cóncava, mientras que los cultivados en crisoles recubiertos con TAC exhiben una interfaz convexa. Además, como se ve en la Figura 3, el fenómeno policristalino de borde se pronuncia en cristales cultivados utilizando crisoles de grafito tradicionales, mientras que el uso de crisoles recubiertos de TAC mitiga efectivamente este problema.

El análisis indica que elRecubrimiento TACAumenta la temperatura en el borde del crisol, reduciendo así la tasa de crecimiento de los cristales en esa área. Además, el recubrimiento TAC evita el contacto directo entre la pared lateral del grafito y el cristal, lo que ayuda a mitigar la nucleación. Estos factores reducen colectivamente la probabilidad de que la policristalinidad ocurra en los bordes del cristal.

Fig.3 Imágenes OM de obleas en diferentes etapas de crecimiento

Además, los cristales de carburo de silicio crecieron enTAC recubiertoLos crisoles exhibieron casi ninguna encapsulación de carbono, una causa común de defectos de micropipe. Como resultado, estos cristales demuestran una reducción significativa en la densidad de defectos de micropipe. Los resultados de las pruebas de corrosión presentados en la Figura 4 confirman que los cristales cultivados en los crisoles recubiertos de TAC prácticamente no tienen defectos de micropipe.

Fig.4 Imagen OM después de Koh grabado

Mejora de la calidad del cristal y el control de impurezas

A través de GDMS y pruebas de cristales en el salón, el estudio encontró que el contenido de TA en el cristal aumentó ligeramente cuando se usaron crisoles recubiertos de TAC, pero el recubrimiento TAC limitó significativamente la entrada del dopaje de nitrógeno (N) en el cristal. En resumen, los crisoles recubiertos de TAC pueden cultivar cristales de carburo de silicio con mayor calidad, especialmente en la reducción de la densidad de defectos (especialmente los microtubos y la encapsulación de carbono) y el control de la concentración de dopaje de nitrógeno.

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