Aplicaciones de componentes de grafito recubiertos de TaC

1. Crisol, soporte de cristal semilla y anillo guía en horno monocristalino de SiC y AIN cultivados mediante el método PVT

En el proceso de crecimiento de monocristales de SiC y AlN mediante el método de transporte físico de vapor (PVT), componentes como el crisol, el soporte del cristal semilla y el anillo guía desempeñan un papel vital. Durante el proceso de preparación de SiC, el cristal semilla se ubica en una región de temperatura relativamente baja, mientras que la materia prima se encuentra en una región de alta temperatura que excede los 2400°C. Las materias primas se descomponen a altas temperaturas para formar SiXCy (incluidos Si, SiC₂, Si₂C y otros componentes). Estas sustancias gaseosas luego se transfieren al área del cristal semilla de baja temperatura, donde se nuclean y crecen hasta formar cristales individuales. Para garantizar la pureza de las materias primas de SiC y los monocristales, estos materiales de campo térmico deben poder soportar altas temperaturas sin causar contaminación. De manera similar, el elemento calefactor durante el proceso de crecimiento del monocristal de AlN también debe poder resistir la corrosión del vapor de Al y N₂, y debe tener una temperatura eutéctica lo suficientemente alta para reducir el ciclo de crecimiento del cristal.

Las investigaciones han demostrado que los materiales de campo térmico de grafito recubiertos con TaC pueden mejorar significativamente la calidad de los monocristales de SiC y AlN. Los monocristales preparados a partir de estos materiales recubiertos con TaC contienen menos impurezas de carbono, oxígeno y nitrógeno, defectos de borde reducidos, uniformidad de resistividad mejorada y una densidad significativamente reducida de microporos y picaduras de grabado. Además, los crisoles recubiertos de TaC pueden mantener un peso casi sin cambios y una apariencia intacta después de un uso prolongado, pueden reciclarse varias veces y tienen una vida útil de hasta 200 horas, lo que mejora en gran medida la sostenibilidad y seguridad de la preparación de monocristal. Eficiencia.

2. Aplicación de la tecnología MOCVD en el crecimiento de la capa epitaxial de GaN

En el proceso MOCVD, el crecimiento epitaxial de las películas de GaN depende de reacciones de descomposición organometálica y el rendimiento del calentador es crucial en este proceso. No sólo necesita poder calentar el sustrato de manera rápida y uniforme, sino también mantener la estabilidad a altas temperaturas y cambios repetidos de temperatura, al mismo tiempo que es resistente a la corrosión por gas y garantiza la calidad y uniformidad del espesor de la película, lo que afecta el rendimiento del ficha final.

Para mejorar el rendimiento y la vida útil de los calentadores en los sistemas MOCVD,Calentadores de grafito recubiertos de TaCfueron introducidos. Este calentador es comparable a los calentadores tradicionales recubiertos de pBN en uso y puede brindar la misma calidad de capa epitaxial de GaN al mismo tiempo que tiene menor resistividad y emisividad superficial, lo que mejora la eficiencia y uniformidad del calentamiento y reduce el consumo de energía. Al ajustar los parámetros del proceso, se puede optimizar la porosidad del recubrimiento de TaC, mejorando aún más las características de radiación del calentador y extendiendo su vida útil, lo que lo convierte en una opción ideal en los sistemas de crecimiento de GaN MOCVD.

3. Aplicación de la bandeja de recubrimiento epitaxial (portador de oblea)

Como componente clave para la preparación y el crecimiento epitaxial de obleas semiconductoras de tercera generación, como SiC, AlN y GaN, los portadores de obleas suelen estar hechos de grafito y recubiertos conRecubrimiento de SiCpara resistir la corrosión por gases de proceso. En el rango de temperatura epitaxial de 1100 a 1600°C, la resistencia a la corrosión del recubrimiento es crítica para la durabilidad del soporte de la oblea. Los estudios han demostrado que la velocidad de corrosión deRecubrimientos de TaCen el amoníaco a alta temperatura es significativamente menor que el de los recubrimientos de SiC, y esta diferencia es aún más significativa en el hidrógeno a alta temperatura.

El experimento verificó la compatibilidad delBandeja recubierta de TaCEn el proceso azul GaN MOCVD sin introducir impurezas y con los ajustes adecuados del proceso, el rendimiento de los LED cultivados con portadores de TaC es comparable al de los portadores de SiC tradicionales. Por lo tanto, las paletas recubiertas de TaC son una opción sobre las paletas de grafito desnudo y las de grafito recubiertas de SiC debido a su vida útil más larga.