TaC ծածկված գրաֆիտի մասերի կիրառում

ՄԱՍ/1

Խառնարան, սերմերի պահոց և ուղեցույց օղակ SiC և AIN մեկ բյուրեղյա վառարանում աճեցվել են PVT մեթոդով

Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում [1], երբ SiC-ի պատրաստման համար օգտագործվում է ֆիզիկական գոլորշիների փոխադրման մեթոդը (PVT), սերմերի բյուրեղը գտնվում է համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանի շրջանում, SiC հումքը՝ համեմատաբար բարձր ջերմաստիճանի շրջանում (2400-ից բարձր):℃), և հումքը քայքայվում է՝ առաջացնելով SiXCy (հիմնականում ներառելով Si, SiC):₂, Սի₂C և այլն): Գոլորշի փուլային նյութը տեղափոխվում է բարձր ջերմաստիճանի շրջանից դեպի ցածր ջերմաստիճանի շրջանի սերմերի բյուրեղ, fսերմերի միջուկների ձևավորում, միայնակ բյուրեղների աճ և առաջացում: Այս գործընթացում օգտագործվող ջերմային դաշտի նյութերը, ինչպիսիք են կարասը, հոսքի ուղղորդող օղակը, սերմերի բյուրեղապակիչը, պետք է դիմացկուն լինեն բարձր ջերմաստիճանի նկատմամբ և չեն աղտոտում SiC հումքը և SiC միաբյուրեղները: Նմանապես, AlN միաբյուրեղների աճի ջեռուցման տարրերը պետք է լինեն դիմացկուն Al-ի գոլորշիներին, N.₂կոռոզիայից և անհրաժեշտ է ունենալ բարձր էվեկտիկական ջերմաստիճան (հետ AlN) բյուրեղների պատրաստման ժամանակահատվածը կրճատելու համար:

Պարզվել է, որ SiC[2-5] և AlN[2-3] կողմից պատրաստվածTaC ծածկվածԳրաֆիտի ջերմային դաշտի նյութերն ավելի մաքուր էին, գրեթե չկար ածխածին (թթվածին, ազոտ) և այլ կեղտեր, ավելի քիչ եզրային թերություններ, ավելի փոքր դիմադրողականություն յուրաքանչյուր շրջանում, և միկրոծակերի խտությունը և փորագրման փոսի խտությունը զգալիորեն նվազեցին (KOH փորագրումից հետո) և բյուրեղների որակը: մեծապես բարելավվել է: Բացի այդ,TaC կարասքաշի կորստի արագությունը գրեթե զրոյական է, արտաքին տեսքը ոչ կործանարար է, կարող է վերամշակվել (կյանքը մինչև 200 ժամ), կարող է բարելավել նման միաբյուրեղային պատրաստման կայունությունն ու արդյունավետությունը:

ՆԿԱՐ. 2. ա) SiC միաբյուրեղային ձուլակտորների աճեցման սարքի սխեմատիկ դիագրամ PVT մեթոդով.
(բ) ՎերևTaC ծածկվածսերմերի բրա (ներառյալ SiC սերմը)
(գ)TAC-պատված գրաֆիտային ուղեցույց օղակ

ՄԱՍ/2

MOCVD GaN էպիտաքսիալ շերտի աճող ջեռուցիչ

Ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում (ա), MOCVD GaN-ի աճը քիմիական գոլորշիների նստեցման տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է օրգանոմետրիկ տարրալուծման ռեակցիա՝ բարակ թաղանթները գոլորշիների էպիտաքսիալ աճով աճեցնելու համար: Ջերմաստիճանի ճշգրտությունը և միատեսակությունը խոռոչում ստիպում են ջեռուցիչը դառնալ MOCVD սարքավորումների ամենակարևոր հիմնական բաղադրիչը: Արդյոք ենթաշերտը կարող է արագ և միատեսակ տաքացվել երկար ժամանակ (կրկնվող սառեցման դեպքում), կայունությունը բարձր ջերմաստիճանում (գազային կոռոզիայից դիմադրություն) և թաղանթի մաքրությունը ուղղակիորեն կազդեն թաղանթի նստվածքի որակի, հաստության հետևողականության վրա, և չիպի կատարումը:

MOCVD GaN աճի համակարգում ջեռուցիչի արդյունավետությունը և վերամշակման արդյունավետությունը բարելավելու համար,TAC-պատվածԳրաֆիտի ջեռուցիչը հաջողությամբ ներդրվեց: Համեմատած սովորական ջեռուցիչով աճեցված GaN էպիտաքսիալ շերտի հետ (օգտագործելով pBN ծածկույթ), TaC տաքացուցիչով աճեցված GaN էպիտաքսիալ շերտն ունի գրեթե նույն բյուրեղային կառուցվածքը, հաստության միատեսակությունը, ներքին թերությունները, կեղտոտ դոպինգը և աղտոտումը: Բացի այդ,TaC ծածկույթունի ցածր դիմադրողականություն և ցածր մակերեսային արտանետում, ինչը կարող է բարելավել ջեռուցիչի արդյունավետությունն ու միատեսակությունը՝ դրանով իսկ նվազեցնելով էներգիայի սպառումը և ջերմության կորուստը: Ծածկույթի ծակոտկենությունը կարող է ճշգրտվել՝ վերահսկելով գործընթացի պարամետրերը՝ ջեռուցիչի ճառագայթման բնութագրերը հետագայում բարելավելու և դրա ծառայության ժամկետը երկարացնելու համար [5]: Այս առավելությունները դարձնում ենTaC ծածկվածԳրաֆիտային տաքացուցիչները հիանալի ընտրություն են MOCVD GaN աճի համակարգերի համար:

ՆԿԱՐ. 3. ա) GaN էպիտաքսիալ աճի MOCVD սարքի սխեմատիկ դիագրամ
(բ) MOCVD-ի տեղադրման մեջ տեղադրված TAC-ով ծածկված գրաֆիտի կաղապարված ջեռուցիչ, բացառությամբ հիմքի և փակագծի (նկարը ցույց է տալիս հիմքը և փակագիծը ջեռուցման մեջ)
գ) TAC-պատված գրաֆիտային տաքացուցիչ 17 GaN էպիտաքսիալ աճից հետո: [6]

ՄԱՍ/3

Ծածկված ընկալիչ էպիտաքսիայի համար (վաֆլի կրող)

Վաֆլի կրիչը կարևոր կառուցվածքային բաղադրիչ է SiC, AlN, GaN և երրորդ դասի կիսահաղորդչային վաֆլիների և էպիտաքսիալ վաֆլի աճի պատրաստման համար: Վաֆլի կրիչների մեծ մասը պատրաստված է գրաֆիտից և պատված է SiC ծածկույթով՝ պրոցեսային գազերից կոռոզիային դիմակայելու համար, էպիտաքսիալ ջերմաստիճանի միջակայքով 1100-ից 1600:°C, իսկ պաշտպանիչ ծածկույթի կոռոզիոն դիմադրությունը վճռորոշ դեր է խաղում վաֆլի կրիչի կյանքում: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ TaC-ի կոռոզիայի արագությունը 6 անգամ ավելի դանդաղ է, քան SiC-ը բարձր ջերմաստիճանի ամոնիակում: Բարձր ջերմաստիճանի ջրածնի դեպքում կոռոզիայի արագությունը նույնիսկ ավելի քան 10 անգամ ավելի դանդաղ է, քան SiC-ը:

Փորձերով ապացուցվել է, որ TaC-ով ծածկված սկուտեղները լավ համատեղելիություն են ցույց տալիս կապույտ լույսի GaN MOCVD գործընթացում և չեն ներմուծում կեղտեր: Գործընթացի սահմանափակ կարգավորումներից հետո, TaC կրիչների միջոցով աճեցված լուսադիոդները ցուցադրում են նույն գործունակությունը և միատեսակությունը, ինչ սովորական SiC կրիչները: Հետևաբար, TAC-ով ծածկված ծղոտե ներքնակների ծառայության ժամկետն ավելի լավ է, քան մերկ քարե թանաքի ևSiC պատվածգրաֆիտի պալետներ.