Cymhwyso rhannau graffit wedi'u gorchuddio â TaC

RHAN/1

Tyfwyd crucible, deiliad hadau a chylch tywys mewn ffwrnais grisial sengl SiC ac AIN trwy ddull PVT

Fel y dangosir yn Ffigur 2 [1], pan ddefnyddir dull cludo anwedd corfforol (PVT) i baratoi SiC, mae'r grisial hadau yn y rhanbarth tymheredd cymharol isel, mae deunydd crai SiC yn y rhanbarth tymheredd cymharol uchel (uwch na 2400).℃), ac mae'r deunydd crai yn dadelfennu i gynhyrchu SiXCy (yn bennaf gan gynnwys Si, SiC₂, Si₂C, ac ati). Mae'r deunydd cyfnod anwedd yn cael ei gludo o'r rhanbarth tymheredd uchel i'r grisial hadau yn y rhanbarth tymheredd isel, fffurfio cnewyllyn hadau, tyfu, a chynhyrchu crisialau sengl. Dylai'r deunyddiau maes thermol a ddefnyddir yn y broses hon, megis crucible, cylch canllaw llif, deiliad grisial hadau, fod yn gwrthsefyll tymheredd uchel ac ni fyddant yn llygru deunyddiau crai SiC a chrisialau sengl SiC. Yn yr un modd, mae angen i'r elfennau gwresogi yn nhwf crisialau sengl AlN wrthsefyll anwedd Al, N₂cyrydiad, ac mae angen bod â thymheredd ewtectig uchel (gyda AlN) i gwtogi'r cyfnod paratoi grisial.

Canfuwyd bod y SiC[2-5] ac AlN[2-3] a baratowyd ganTaC gorchuddioroedd deunyddiau maes thermol graffit yn lanach, bron dim carbon (ocsigen, nitrogen) ac amhureddau eraill, llai o ddiffygion ymyl, gwrthedd llai ym mhob rhanbarth, a gostyngwyd dwysedd micropore a dwysedd pwll ysgythru yn sylweddol (ar ôl ysgythru KOH), ac ansawdd y grisial wedi ei wella yn fawr. Yn ogystal,TaC cruciblecyfradd colli pwysau bron yn sero, ymddangosiad yn annistrywiol, gellir ei ailgylchu (bywyd hyd at 200h), yn gallu gwella cynaliadwyedd ac effeithlonrwydd paratoi grisial sengl o'r fath.

FFIG. 2. (a) Diagram sgematig o ddyfais tyfu ingot grisial sengl SiC gan ddefnyddio dull PVT
(b) BrigTaC gorchuddiobraced hadau (gan gynnwys hadau SiC)
(c)Modrwy canllaw graffit wedi'i gorchuddio â TAC

RHAN/2

MOCVD GaN gwresogydd tyfu haen epitaxial

Fel y dangosir yn Ffigur 3 (a), mae twf MOCVD GaN yn dechnoleg dyddodiad anwedd cemegol sy'n defnyddio adwaith dadelfennu organometrig i dyfu ffilmiau tenau gan dwf epitaxial anwedd. Mae cywirdeb tymheredd ac unffurfiaeth yn y ceudod yn golygu bod y gwresogydd yn dod yn gydran graidd bwysicaf o offer MOCVD. P'un a ellir gwresogi'r swbstrad yn gyflym ac yn unffurf am amser hir (o dan oeri dro ar ôl tro), bydd y sefydlogrwydd ar dymheredd uchel (gwrthsefyll cyrydiad nwy) a phurdeb y ffilm yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd y dyddodiad ffilm, y cysondeb trwch, a pherfformiad y sglodion.

Er mwyn gwella perfformiad ac effeithlonrwydd ailgylchu y gwresogydd yn system twf MOCVD GaN,Gorchuddio TACcyflwynwyd gwresogydd graffit yn llwyddiannus. O'i gymharu â haen epitaxial GaN a dyfir gan wresogydd confensiynol (gan ddefnyddio cotio pBN), mae gan haen epitaxial GaN a dyfir gan wresogydd TaC bron yr un strwythur grisial, unffurfiaeth trwch, diffygion cynhenid, dopio amhuredd a halogiad. Yn ogystal, mae'rcotio TaCmae ganddo wrthedd isel ac emissivity arwyneb isel, a all wella effeithlonrwydd ac unffurfiaeth y gwresogydd, a thrwy hynny leihau'r defnydd o bŵer a cholli gwres. Gellir addasu mandylledd y cotio trwy reoli paramedrau'r broses i wella nodweddion ymbelydredd y gwresogydd ymhellach ac ymestyn ei oes gwasanaeth [5]. Mae'r manteision hyn yn gwneudTaC gorchuddiogwresogyddion graffit yn ddewis ardderchog ar gyfer systemau twf MOCVD GaN.

FFIG. 3. (a) Diagram sgematig o ddyfais MOCVD ar gyfer twf epitaxial GaN
(b) Gwresogydd graffit wedi'i fowldio wedi'i orchuddio â TAC wedi'i osod yn y gosodiad MOCVD, ac eithrio'r sylfaen a'r braced (llun yn dangos sylfaen a braced yn y gwresogi)
(c) Gwresogydd graffit wedi'i orchuddio â TAC ar ôl twf epitaxial 17 GaN. [6]

RHAN/3

Susceptor gorchuddio ar gyfer epitaxy (cludwr wafferi)

Mae cludwr waffer yn elfen strwythurol bwysig ar gyfer paratoi siC, AlN, GaN a wafferi lled-ddargludyddion trydydd dosbarth eraill a thwf wafferi epitaxial. Mae'r rhan fwyaf o'r cludwyr wafferi wedi'u gwneud o graffit ac wedi'u gorchuddio â gorchudd SiC i wrthsefyll cyrydiad o nwyon proses, gydag ystod tymheredd epitaxial o 1100 i 1600°C, ac mae ymwrthedd cyrydiad y cotio amddiffynnol yn chwarae rhan hanfodol ym mywyd y cludwr wafferi. Mae'r canlyniadau'n dangos bod cyfradd cyrydiad TaC 6 gwaith yn arafach na SiC mewn amonia tymheredd uchel. Mewn hydrogen tymheredd uchel, mae'r gyfradd cyrydu hyd yn oed yn fwy na 10 gwaith yn arafach na SiC.

Mae arbrofion wedi profi bod yr hambyrddau sydd wedi'u gorchuddio â TaC yn dangos cydnawsedd da yn y broses golau glas GaN MOCVD ac nad ydynt yn cyflwyno amhureddau. Ar ôl addasiadau proses cyfyngedig, mae LEDs a dyfwyd gan ddefnyddio cludwyr TaC yn arddangos yr un perfformiad ac unffurfiaeth â chludwyr SiC confensiynol. Felly, mae bywyd gwasanaeth paledi wedi'u gorchuddio â TAC yn well na bywyd inc carreg noeth aSiC gorchuddiopaledi graffit.