Paggamit sa TaC nga adunay sapaw nga mga bahin sa graphite

BAHIN/1

Crucible, seed holder ug guide ring sa SiC ug AIN single crystal furnace gipatubo pinaagi sa PVT method

Ingon sa gipakita sa Figure 2 [1], kung ang pisikal nga paagi sa transportasyon sa singaw (PVT) gigamit sa pag-andam sa SiC, ang kristal nga binhi naa sa medyo ubos nga rehiyon sa temperatura, ang hilaw nga materyal sa SiC naa sa medyo taas nga rehiyon sa temperatura (labaw sa 2400).℃), ug ang hilaw nga materyal madugta aron makahimo og SiXCy (kadaghanan naglakip sa Si, SiC₂, Si₂C, ug uban pa). Ang materyal nga bahin sa alisngaw gidala gikan sa taas nga temperatura nga rehiyon ngadto sa binhi nga kristal sa ubos nga temperatura nga rehiyon, fpagporma sa nuclei sa binhi, pagtubo, ug pagmugna og usa ka kristal. Ang mga materyales sa thermal field nga gigamit niini nga proseso, sama sa crucible, flow guide ring, seed crystal holder, kinahanglan nga makasugakod sa taas nga temperatura ug dili makahugaw sa SiC nga hilaw nga materyales ug SiC single crystals. Sa susama, ang mga elemento sa pagpainit sa pagtubo sa AlN single nga mga kristal kinahanglan nga makasugakod sa Al alisngaw, N₂corrosion, ug kinahanglan nga adunay taas nga eutectic nga temperatura (uban sa AlN) aron mub-an ang panahon sa pagpangandam sa kristal.

Nakaplagan nga ang SiC[2-5] ug AlN[2-3] giandam niGitabonan sa TaCAng mga materyales sa graphite nga thermal field mas limpyo, halos walay carbon (oxygen, nitrogen) ug uban pang mga hugaw, mas gamay nga mga depekto sa kilid, mas gamay nga resistivity sa matag rehiyon, ug ang micropore density ug etching pit density gikunhoran pag-ayo (human sa KOH etching), ug ang kristal nga kalidad gipauswag pag-ayo. Dugang pa,TaC crucibleAng rate sa pagkawala sa timbang halos zero, ang hitsura dili makadaot, mahimong i-recycle (kinabuhi hangtod sa 200h), makapauswag sa pagpadayon ug kaepektibo sa ingon nga pag-andam sa usa ka kristal.

FIG. 2. (a) Schematic diagram sa SiC single crystal ingot growing device pinaagi sa PVT method
(b) IbabawGitabonan sa TaCseed bracket (lakip ang SiC seed)
(c)TAC-coated graphite guide ring

BAHIN/2

MOCVD GaN epitaxial layer nga nagtubo nga heater

Sama sa gipakita sa Figure 3 (a), ang MOCVD GaN nga pagtubo kay usa ka kemikal nga vapor deposition nga teknolohiya gamit ang organometrical decomposition reaction aron motubo ang nipis nga mga pelikula pinaagi sa vapor epitaxial growth. Ang katukma sa temperatura ug pagkaparehas sa lungag naghimo sa heater nga nahimong labing hinungdanon nga sangkap sa MOCVD nga kagamitan. Kung ang substrate mahimong mapainit dayon ug parehas sa dugay nga panahon (ubos sa balik-balik nga pagpabugnaw), ang kalig-on sa taas nga temperatura (pagsukol sa gas corrosion) ug ang kaputli sa pelikula direktang makaapekto sa kalidad sa deposition sa pelikula, ang gibag-on nga pagkamakanunayon, ug ang performance sa chip.

Aron mapauswag ang pasundayag ug kahusayan sa pag-recycle sa heater sa sistema sa pagtubo sa MOCVD GaN,Gitabonan sa TACAng graphite heater malampuson nga gipaila. Kung itandi sa GaN epitaxial layer nga gipatubo pinaagi sa conventional heater (gamit ang pBN coating), ang GaN epitaxial layer nga gipatubo sa TaC heater adunay halos parehas nga kristal nga istruktura, pagkaparehas sa gibag-on, intrinsic nga mga depekto, impurity doping ug kontaminasyon. Dugang pa, angTaC coatingadunay ubos nga resistivity ug ubos nga emissivity sa nawong, nga makapauswag sa kahusayan ug pagkaparehas sa heater, sa ingon makunhuran ang konsumo sa kuryente ug pagkawala sa kainit. Ang porosity sa coating mahimong ma-adjust pinaagi sa pagkontrol sa mga parameter sa proseso aron mapauswag pa ang mga kinaiya sa radiation sa heater ug mapalugwayan ang serbisyo niini [5]. Kini nga mga bentaha naghimoGitabonan sa TaCAng mga graphite heaters usa ka maayo kaayo nga kapilian alang sa mga sistema sa pagtubo sa MOCVD GaN.

FIG. 3. (a) Schematic diagram sa MOCVD device para sa GaN epitaxial growth
(b) Molded TAC-coated graphite heater nga gi-install sa MOCVD setup, walay labot ang base ug bracket (ilustrasyon nga nagpakita sa base ug bracket sa pagpainit)
(c) TAC-coated graphite heater human sa 17 GaN epitaxial nga pagtubo. [6]

BAHIN/3

Giputos nga susceptor alang sa epitaxy (wafer carrier)

Wafer carrier usa ka importante nga structural component alang sa pag-andam sa SiC, AlN, GaN ug uban pang ikatulo nga klase nga semiconductor wafers ug epitaxial wafer nga pagtubo. Kadaghanan sa mga wafer carrier ginama sa graphite ug adunay sapaw sa SiC coating aron makasukol sa corrosion gikan sa mga proseso nga gas, nga adunay epitaxial temperature range nga 1100 ngadto sa 1600°C, ug ang corrosion resistance sa protective coating adunay importante nga papel sa kinabuhi sa wafer carrier. Ang mga resulta nagpakita nga ang corrosion rate sa TaC 6 ka beses nga mas hinay kaysa SiC sa taas nga temperatura nga ammonia. Sa taas nga temperatura nga hydrogen, ang corrosion rate labaw pa sa 10 ka beses nga mas hinay kaysa SiC.

Napamatud-an sa mga eksperimento nga ang mga tray nga gitabonan sa TaC nagpakita og maayo nga pagkaangay sa asul nga kahayag nga GaN MOCVD nga proseso ug wala magpaila sa mga hugaw. Pagkahuman sa limitado nga mga pag-adjust sa proseso, ang mga led nga gipatubo gamit ang mga TaC carrier nagpakita sa parehas nga pasundayag ug pagkapareho sa naandan nga mga tagadala sa SiC. Busa, ang kinabuhi sa serbisyo sa TAC-coated pallets mas maayo kaysa sa hubo nga bato nga tinta ugSiC adunay sapawgraphite pallets.