CZĘŚĆ 1
Tygiel, pojemnik na nasiona i pierścień prowadzący w piecu monokrystalicznym SiC i AIN hodowano metodą PVT
Jak pokazano na rysunku 2 [1], gdy do przygotowania SiC stosowana jest metoda fizycznego transportu pary (PVT), kryształ zaszczepiający znajduje się w obszarze stosunkowo niskich temperatur, surowiec SiC znajduje się w obszarze stosunkowo wysokich temperatur (powyżej 2400℃), a surowiec rozkłada się, tworząc SiXCy (głównie zawierający Si, SiC₂, Si₂C. itp.).Materiał w fazie gazowej jest transportowany z obszaru o wysokiej temperaturze do kryształu zaszczepiającego w obszarze o niskiej temperaturze, formowanie jąder nasiennych, hodowanie i wytwarzanie monokryształów.Materiały pola termicznego stosowane w tym procesie, takie jak tygiel, pierścień kierujący przepływ, uchwyt kryształów zaszczepiających, powinny być odporne na wysoką temperaturę i nie zanieczyszczać surowców SiC i monokryształów SiC.Podobnie elementy grzejne stosowane we wzroście monokryształów AlN muszą być odporne na pary Al, N₂korozję i muszą mieć wysoką temperaturę eutektyczną (z AlN), aby skrócić czas przygotowania kryształów.
Stwierdzono, że SiC[2-5] i AlN[2-3] przygotowane przezPokryty TaCgrafitowe materiały pola termicznego były czystsze, prawie nie zawierały węgla (tlenu, azotu) i innych zanieczyszczeń, mniej defektów krawędzi, mniejszą rezystywność w każdym obszarze, a gęstość mikroporów i gęstość wżerów trawiących zostały znacznie zmniejszone (po trawieniu KOH), a jakość kryształów została znacznie poprawiona.Ponadto,Tygiel TaCwskaźnik utraty wagi jest prawie zerowy, wygląd jest nieniszczący, można go poddać recyklingowi (żywotność do 200 godzin), może poprawić trwałość i wydajność takiego preparatu monokrystalicznego.
FIGA.2. (a) Schematyczny diagram urządzenia do hodowli wlewków monokrystalicznych SiC metodą PVT
(b) GóraPokryty TaCwspornik nasion (w tym nasiona SiC)
(C)Pierścień prowadzący z grafitu powlekanego TAC
CZĘŚĆ 2
Grzejnik do uprawy warstwy epitaksjalnej MOCVD GaN
Jak pokazano na rysunku 3 (a), wzrost MOCVD GaN jest technologią chemicznego osadzania z fazy gazowej wykorzystującą reakcję rozkładu organometrycznego w celu wyhodowania cienkich warstw poprzez wzrost epitaksjalny z pary.Dokładność temperatury i jednorodność we wnęce sprawiają, że grzejnik staje się najważniejszym podstawowym elementem sprzętu MOCVD.To, czy podłoże da się szybko i równomiernie nagrzać przez długi czas (przy wielokrotnym chłodzeniu), stabilność w wysokiej temperaturze (odporność na korozję gazową) i czystość folii będą miały bezpośredni wpływ na jakość osadzania folii, konsystencję grubości, i wydajność chipa.
Aby poprawić wydajność i efektywność recyklingu grzałki w systemie wzrostu MOCVD GaN,powlekane TACz sukcesem wprowadzono grzejnik grafitowy.W porównaniu z warstwą epitaksjalną GaN wyhodowaną za pomocą konwencjonalnego grzejnika (przy użyciu powłoki pBN), warstwa epitaksjalna GaN wyhodowana za pomocą grzejnika TaC ma prawie taką samą strukturę krystaliczną, jednorodność grubości, defekty wewnętrzne, domieszki zanieczyszczeń i zanieczyszczenia.Ponadto,Powłoka TaCma niską rezystywność i niską emisyjność powierzchni, co może poprawić wydajność i równomierność grzejnika, zmniejszając w ten sposób zużycie energii i straty ciepła.Porowatość powłoki można regulować kontrolując parametry procesu, aby jeszcze bardziej poprawić charakterystykę radiacyjną grzejnika i wydłużyć jego żywotność [5].Te zalety sprawiająPokryty TaCgrzejniki grafitowe to doskonały wybór dla systemów wzrostu MOCVD GaN.
FIGA.3. (a) Schemat ideowy urządzenia MOCVD do epitaksjalnego wzrostu GaN
(b) Odlewany grzejnik grafitowy pokryty TAC, zainstalowany w konfiguracji MOCVD, z wyłączeniem podstawy i wspornika (ilustracja przedstawiająca podstawę i wspornik w trybie ogrzewania)
( c ) Grzejnik grafitowy pokryty TAC po wzroście epitaksjalnym 17 GaN.[6]
CZĘŚĆ/3
Powlekany susceptor do epitaksji (nośnik waflowy)
Nośnik płytki jest ważnym elementem konstrukcyjnym do przygotowania płytek półprzewodnikowych SiC, AlN, GaN i innych płytek półprzewodnikowych trzeciej klasy oraz wzrostu płytek epitaksjalnych.Większość nośników płytek jest wykonana z grafitu i pokryta powłoką SiC odporną na korozję powodowaną przez gazy procesowe, w zakresie temperatur epitaksjalnych od 1100 do 1600°C, a odporność powłoki ochronnej na korozję odgrywa kluczową rolę w żywotności nośnika wafla.Wyniki pokazują, że szybkość korozji TaC jest 6 razy wolniejsza niż SiC w wysokotemperaturowym amoniaku.W wodorze o wysokiej temperaturze szybkość korozji jest nawet ponad 10 razy wolniejsza niż w przypadku SiC.
Badania wykazały, że tacki pokryte TaC wykazują dobrą kompatybilność w procesie GaN MOCVD światłem niebieskim i nie wprowadzają zanieczyszczeń.Po ograniczonych dostosowaniach procesu diody LED hodowane przy użyciu nośników TaC wykazują taką samą wydajność i jednorodność jak konwencjonalne nośniki SiC.Dlatego też żywotność palet pokrytych TAC jest lepsza niż w przypadku palet z gołym kamieniemPokryty SiCpalety grafitowe.
Czas publikacji: 05 marca 2024 r