PARTE/1
El crisol, el soporte de semillas y el anillo guía en hornos monocristalinos de SiC y AIN se cultivaron mediante el método PVT.
Como se muestra en la Figura 2 [1], cuando se utiliza el método de transporte físico de vapor (PVT) para preparar SiC, el cristal semilla está en la región de temperatura relativamente baja, la materia prima de SiC está en la región de temperatura relativamente alta (por encima de 2400℃), y la materia prima se descompone para producir SiXCy (principalmente incluyendo Si, SiC₂, si₂C, etcétera). El material en fase de vapor se transporta desde la región de alta temperatura hasta el cristal semilla en la región de baja temperatura., fformando núcleos de semillas, creciendo y generando cristales individuales. Los materiales del campo térmico utilizados en este proceso, como el crisol, el anillo guía de flujo y el soporte del cristal semilla, deben ser resistentes a altas temperaturas y no contaminarán las materias primas de SiC ni los monocristales de SiC. De manera similar, los elementos calefactores en el crecimiento de monocristales de AlN deben ser resistentes al vapor de Al, N₂corrosión y necesitan tener una temperatura eutéctica alta (con AlN) para acortar el período de preparación de los cristales.
Se encontró que el SiC[2-5] y el AlN[2-3] preparados porrecubierto de TaCLos materiales del campo térmico de grafito eran más limpios, casi no contenían carbono (oxígeno, nitrógeno) ni otras impurezas, menos defectos en los bordes, menor resistividad en cada región y la densidad de los microporos y la densidad de las picaduras de grabado se redujeron significativamente (después del grabado con KOH) y la calidad del cristal. fue mejorado mucho. Además,crisol de TaCLa tasa de pérdida de peso es casi nula, la apariencia no es destructiva, se puede reciclar (vida útil de hasta 200 h) y puede mejorar la sostenibilidad y eficiencia de dicha preparación de monocristal.
HIGO. 2. (a) Diagrama esquemático del dispositivo de cultivo de lingotes monocristalinos de SiC mediante el método PVT
(b) arribarecubierto de TaCsoporte para semillas (incluidas semillas de SiC)
(do)Anillo guía de grafito recubierto de TAC
PARTE/2
Calentador de crecimiento de capa epitaxial MOCVD GaN
Como se muestra en la Figura 3 (a), el crecimiento de MOCVD GaN es una tecnología de deposición química de vapor que utiliza una reacción de descomposición organimétrica para hacer crecer películas delgadas mediante crecimiento epitaxial de vapor. La precisión de la temperatura y la uniformidad en la cavidad hacen que el calentador se convierta en el componente central más importante del equipo MOCVD. Si el sustrato se puede calentar rápida y uniformemente durante mucho tiempo (bajo enfriamiento repetido), la estabilidad a alta temperatura (resistencia a la corrosión por gas) y la pureza de la película afectarán directamente la calidad de la deposición de la película, la consistencia del espesor, y el rendimiento del chip.
Para mejorar el rendimiento y la eficiencia del reciclaje del calentador en el sistema de crecimiento MOCVD GaN,recubierto de TACEl calentador de grafito se introdujo con éxito. En comparación con la capa epitaxial de GaN cultivada con un calentador convencional (usando un recubrimiento de pBN), la capa epitaxial de GaN cultivada con un calentador de TaC tiene casi la misma estructura cristalina, uniformidad de espesor, defectos intrínsecos, dopaje con impurezas y contaminación. Además, elrevestimiento de TaCTiene baja resistividad y baja emisividad superficial, lo que puede mejorar la eficiencia y uniformidad del calentador, reduciendo así el consumo de energía y la pérdida de calor. La porosidad del recubrimiento se puede ajustar controlando los parámetros del proceso para mejorar aún más las características de radiación del calentador y extender su vida útil [5]. Estas ventajas hacenrecubierto de TaCLos calentadores de grafito son una excelente opción para los sistemas de crecimiento MOCVD GaN.
HIGO. 3. (a) Diagrama esquemático del dispositivo MOCVD para el crecimiento epitaxial de GaN
(b) Calentador de grafito moldeado con revestimiento de TAC instalado en configuración MOCVD, excluyendo la base y el soporte (la ilustración muestra la base y el soporte en calefacción)
(c) Calentador de grafito recubierto de TAC después de un crecimiento epitaxial de 17 GaN. [6]
PARTE/3
Susceptor recubierto para epitaxia (portador de oblea)
El portador de obleas es un componente estructural importante para la preparación de SiC, AlN, GaN y otras obleas semiconductoras de tercera clase y el crecimiento de obleas epitaxiales. La mayoría de los portadores de obleas están hechos de grafito y recubiertos con un revestimiento de SiC para resistir la corrosión de los gases de proceso, con un rango de temperatura epitaxial de 1100 a 1600.°C, y la resistencia a la corrosión de la capa protectora juega un papel crucial en la vida útil del soporte de la oblea. Los resultados muestran que la velocidad de corrosión del TaC es 6 veces más lenta que la del SiC en amoníaco a alta temperatura. En el hidrógeno a alta temperatura, la velocidad de corrosión es incluso más de 10 veces más lenta que la del SiC.
Se ha demostrado mediante experimentos que las bandejas cubiertas con TaC muestran una buena compatibilidad en el proceso MOCVD de GaN con luz azul y no introducen impurezas. Después de ajustes limitados en el proceso, los LED cultivados con portadores de TaC exhiben el mismo rendimiento y uniformidad que los portadores de SiC convencionales. Por lo tanto, la vida útil de las paletas recubiertas con TAC es mejor que la de la tinta de piedra desnuda yRecubierto de SiCpaletas de grafito.
Hora de publicación: 05-mar-2024