Proč je tantalum karbid (TAC) povlak nadřazený povlakem na křemík karbidu (SIC) v růstu monokrystalů SIC? - Vetek Semiconductor

Jak všichni víme, monokrystal SiC jako polovodičový materiál třetí generace s vynikajícím výkonem zaujímá klíčové postavení ve zpracování polovodičů a souvisejících oborech. Aby se zlepšila kvalita a výtěžek monokrystalických produktů SiC, kromě potřeby vhodnéhoproces růstu monokrystalu, vzhledem ke své teplotě růstu s jedním krystalem více než 2400 ℃, procesní zařízení, zejména grafitů nezbytné pro růst monokrystalů SIC a grafitový kelímek v peci s jedním krystalem SIC a další související grafitové části pro čistotu . 

Nečistoty zavedené těmito grafitovými částmi do sic mono krystalu musí být ovládány pod úrovní PPM. Proto musí být na povrchu těchto grafitových částí připravena vysokoteplotní protilibová povlak. Jinak, vzhledem ke své slabé mezikrystalické síle a nečistotě, může grafit snadno způsobit kontaminované jednotlivé krystaly SIC.

Keramika TaC má bod tání až 3880°C, vysokou tvrdost (tvrdost podle Mohse 9-10), velkou tepelnou vodivost (22W·m^-1· K.⁻¹) a malý koeficient tepelné roztažnosti (6,6 × 10⁻⁶K⁻¹). Vykazují vynikající termochemickou stabilitu a vynikající fyzikální vlastnosti a mají dobrou chemickou a mechanickou snášenlivost s grafitem aC/C kompozity. Jsou to ideální povlakové materiály proti znečištění pro grafitové díly potřebné pro růst monokrystalů SiC.

Ve srovnání s TAC keramikou jsou sic povlaky vhodnější pro použití ve scénářích pod 1800 ° C a obvykle se používají pro různé epitaxiální zásobníky, obvykle LED epitaxiální zásobníky a jedno krystalové křemíkové epitaxiální podnosy.

Prostřednictvím konkrétní srovnávací analýzy,povlak karbidu tantalu (TaC).je nadřazenýpovlak karbidu křemíku (sic)V procesu růstu SIC s jedním krystalem, 

Hlavně v následujících aspektech:

●  Odolnost vůči vysokým teplotám:

TaC povlak má vyšší tepelnou stabilitu (bod tání do 3880°C), zatímco povlak SiC je vhodnější pro prostředí s nízkou teplotou (pod 1800°C). To také určuje, že při růstu monokrystalu SiC může povlak TaC plně odolat extrémně vysoké teplotě (až 2400 °C), kterou vyžaduje proces fyzikálního transportu páry (PVT) růstu krystalů SiC.

●  Tepelná stabilita a chemická stabilita:

Ve srovnání s povlakem SiC má TaC vyšší chemickou inertnost a odolnost proti korozi. To je nezbytné pro zabránění reakci s materiály kelímku a udržení čistoty rostoucího krystalu. Grafit potažený TaC má zároveň lepší chemickou odolnost proti korozi než grafit potažený SiC, lze jej stabilně používat při vysokých teplotách 2600° a nereaguje s mnoha kovovými prvky. Je to nejlepší povlak ve scénářích růstu polovodičových monokrystalů a leptání destiček třetí generace. Tato chemická inertnost výrazně zlepšuje kontrolu teploty a nečistot v procesu a připravuje vysoce kvalitní destičky z karbidu křemíku a související epitaxní destičky. Je zvláště vhodný pro zařízení MOCVD pro pěstování monokrystalů GaN nebo AiN a zařízení PVT pro pěstování monokrystalů SiC a kvalita vypěstovaných monokrystalů se výrazně zlepšuje.

●  Snižte nečistoty:

TaC povlak pomáhá omezit začlenění nečistot (jako je dusík), které mohou způsobit defekty, jako jsou mikrotrubičky v krystalech SiC. Podle výzkumu University of Eastern Europe v Jižní Koreji je hlavní nečistotou při růstu krystalů SiC dusík a grafitové kelímky potažené karbidem tantalu mohou účinně omezit inkorporaci dusíku do krystalů SiC, čímž se sníží tvorba defektů, jako jsou mikrotrubičky. a zlepšení kvality krystalů. Studie ukázaly, že za stejných podmínek jsou koncentrace nosičů SiC destiček pěstovaných v tradičních SiC grafitových kelímcích a TAC potahovacích kelímcích přibližně 4,5×10¹⁷/cm a 7,6×10¹⁵/cm, resp.

● Snižte výrobní náklady:

V současné době zůstávají náklady na krystaly SIC vysoké, z nichž náklady na grafitové spotřební materiály představují asi 30%. Klíčem ke snížení nákladů na grafitové spotřební materiál je zvýšení jeho životnosti. Podle údajů britského výzkumného týmu může povlak Tantalum Carbide prodloužit životnost grafitových částí o 35-55%. Na základě tohoto výpočtu může nahrazení pouze grafitu potaženého karbidem tantalu snížit náklady na krystaly SIC o 12%-18%.

Shrnutí

Porovnání vrstvy TaC a vrstvy SIC s vysokou teplotní odolností, tepelnými vlastnostmi, chemickými vlastnostmi, snížením kvality, poklesem výroby, nízkou výrobou atd. úhlové fyzikální vlastnosti, kompletní popis krásy vrstvy SiC (TaC) vrstva na krystalu SiC délka výroby nenahraditelnost.

Proč si vybíráte Vetek Semiconductor?

VeTek semi-conductor je polovodičový podnik v Číně, který vyrábí a vyrábí obalové materiály. Mezi naše hlavní produkty patří CVD spojované vrstvy, používané pro SiC krystalické dlouhé nebo polovodivé vnější prodlužovací konstrukce, a TaC vrstvy. Polovodič VeTek prošel ISO9001, dobrá kontrola kvality. VeTek je inovátorem v polovodičovém průmyslu díky neustálému výzkumu, vývoji a vývoji moderních technologií. Kromě toho společnost VeTeksemi zahájila semiindustriální průmysl, poskytovala pokročilé technologie a produktová řešení a podporovala pevné dodávky produktů. Těšíme se na úspěch naší dlouhodobé spolupráce v Číně.