TaC қапталған графит бөлшектерін қолдану

БӨЛІМ/1

SiC және AIN монокристалды пештеріндегі тигель, тұқым ұстағыш және бағыттаушы сақина ПВТ әдісімен өсірілді.

2-суретте [1] көрсетілгендей, SiC дайындау үшін физикалық буларды тасымалдау әдісі (PVT) пайдаланылғанда, тұқымдық кристал салыстырмалы түрде төмен температура аймағында, SiC шикізаты салыстырмалы түрде жоғары температура аймағында (2400-ден жоғары) болады.℃) және шикізат SiXCy (негізінен Si, SiC қоса) алу үшін ыдырайды₂, Си₂C және т.б.). Бу фазасының материалы жоғары температура аймағынан төмен температура аймағындағы тұқымдық кристалға тасымалданады, fтұқымдық ядроларды құру, өсіру және монокристалдарды қалыптастыру. Бұл процесте қолданылатын термиялық өріс материалдары, мысалы, тигель, ағынды бағыттаушы сақина, тұқымдық кристалды ұстағыш жоғары температураға төзімді болуы керек және SiC шикізаты мен SiC монокристалдарын ластамауы керек. Сол сияқты, AlN монокристалдарының өсуіндегі қыздыру элементтері Al буына, N төзімді болуы керек.₂коррозия және жоғары эвтектикалық температура болуы қажет (бірге AlN) кристалды дайындау мерзімін қысқарту.

SiC[2-5] және AlN[2-3] дайындағаны анықталдыTaC қапталғанграфит жылу өрісінің материалдары таза болды, көміртегі (оттегі, азот) және басқа қоспалар дерлік жоқ, жиектер ақаулары аз болды, әр аймақта азырақ меншікті кедергі және микрокеуектердің тығыздығы мен ою шұңқырының тығыздығы айтарлықтай төмендеді (KOH өңдеуден кейін) және кристалл сапасы айтарлықтай жетілдірілді. Сонымен қатар,TaC тигельсалмақ жоғалту жылдамдығы нөлге жуық, сыртқы түрі бұзылмайды, қайта өңдеуге болады (өмір мерзімі 200 сағатқа дейін), мұндай монокристалды препараттың тұрақтылығы мен тиімділігін арттыруға болады.

ІНЖІР. 2. (а) PVT әдісімен SiC монокристалды құйма өсіретін құрылғының схемалық диаграммасы
(b) ЖоғарғыTaC қапталғантұқымдық кронштейн (SiC тұқымын қоса)
(c)TAC қапталған графит бағыттаушы сақина

БӨЛІМ/2

MOCVD GaN эпитаксиалды қабатын өсіретін жылытқыш

3 (а) суретінде көрсетілгендей, MOCVD GaN өсуі - бу эпитаксиалды өсуі арқылы жұқа қабықшаларды өсіру үшін органометриялық ыдырау реакциясын қолданатын химиялық бу тұндыру технологиясы. Қуыстағы температураның дәлдігі мен біркелкілігі жылытқышты MOCVD жабдығының ең маңызды негізгі компонентіне айналдырады. Субстратты ұзақ уақыт бойы тез және біркелкі қыздыруға бола ма (қайталап салқындату кезінде), жоғары температурадағы тұрақтылық (газ коррозиясына төзімділік) және пленканың тазалығы қабықшаның тұндыру сапасына, қалыңдығының консистенциясына, және чиптің өнімділігі.

MOCVD GaN өсу жүйесінде жылытқыштың өнімділігін және қайта өңдеу тиімділігін арттыру үшін,TAC қапталғанграфит жылытқышы сәтті енгізілді. Кәдімгі қыздырғышпен (pBN жабынымен) өсірілген GaN эпитаксиалды қабатымен салыстырғанда, TaC жылытқышымен өсірілген GaN эпитаксиалды қабаты бірдей дерлік кристалдық құрылымына, қалыңдығының біркелкілігіне, ішкі ақауларына, қоспалардың қоспалары мен ластануына ие. Сонымен қатар,TaC жабынытөмен меншікті кедергіге және төмен беттік эмиссияға ие, ол қыздырғыштың тиімділігі мен біркелкілігін жақсарта алады, осылайша қуат тұтынуы мен жылу жоғалуын азайтады. Жылытқыштың радиациялық сипаттамаларын одан әрі жақсарту және оның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін жабынның кеуектілігін технологиялық параметрлерді бақылау арқылы реттеуге болады [5]. Бұл артықшылықтар жасайдыTaC қапталғанграфит жылытқыштары MOCVD GaN өсу жүйелері үшін тамаша таңдау.

ІНЖІР. 3. (а) GaN эпитаксиалды өсуіне арналған MOCVD құрылғысының схемалық диаграммасы
(b) MOCVD қондырғысында орнатылған қалыпталған TAC жабыны бар графит жылытқышы, негіз мен кронштейнді қоспағанда (жылыту кезіндегі негіз мен кронштейнді көрсететін сурет)
(c) 17 GaN эпитаксиалды өсуден кейін TAC қапталған графит жылытқышы. [6]

БӨЛІМ/3

Эпитаксияға арналған қапталған сенсор (вафельді тасымалдаушы)

Вафельді тасымалдаушы SiC, AlN, GaN және басқа үшінші класты жартылай өткізгіш пластиналарды және эпитаксиалды пластиналарды өсіру үшін маңызды құрылымдық компонент болып табылады. Вафельді тасымалдаушылардың көпшілігі графиттен жасалған және 1100-ден 1600-ге дейінгі эпитаксиалды температура диапазоны бар технологиялық газдардан коррозияға қарсы тұру үшін SiC жабынымен қапталған.°C, ал қорғаныш жабынының коррозияға төзімділігі вафли тасымалдаушысының өмірінде шешуші рөл атқарады. Нәтижелер жоғары температуралы аммиактағы TaC коррозиясының жылдамдығы SiC-тен 6 есе баяу екенін көрсетті. Жоғары температуралы сутегіде коррозия жылдамдығы SiC-тен 10 есе баяу.

TaC жабылған науалар көгілдір жарық GaN MOCVD процесінде жақсы үйлесімділік көрсететіні және қоспаларды енгізбейтіні эксперименттермен дәлелденді. Шектеулі процесті реттеуден кейін TaC тасымалдаушыларын пайдаланып өсірілген жарық диодтары әдеттегі SiC тасымалдаушылармен бірдей өнімділік пен біркелкілікті көрсетеді. Сондықтан, TAC жабыны бар паллеттердің қызмет ету мерзімі жалаң тас сияға қарағанда жақсырақ жәнеSiC қапталғанграфит паллеттері.