TaC लेपित ग्रेफाइट घटकांचे अनुप्रयोग

1. क्रूसिबल, सीड क्रिस्टल होल्डर आणि मार्गदर्शक रिंग SiC आणि AIN सिंगल क्रिस्टल फर्नेसमध्ये PVT पद्धतीने उगवले जातात

फिजिकल वाफ ट्रान्सपोर्ट मेथड (PVT) द्वारे SiC आणि AlN सिंगल क्रिस्टल्स वाढवण्याच्या प्रक्रियेत, क्रूसिबल, सीड क्रिस्टल होल्डर आणि मार्गदर्शक रिंग यासारखे घटक महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. SiC तयार करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, बियाणे क्रिस्टल तुलनेने कमी तापमानाच्या प्रदेशात स्थित आहे, तर कच्चा माल 2400°C पेक्षा जास्त तापमान असलेल्या प्रदेशात आहे. कच्चा माल उच्च तापमानात विघटित होऊन SiXCy (Si, SiC₂, Si₂C आणि इतर घटकांसह) तयार होतो. हे वायू पदार्थ नंतर कमी-तापमान बियाणे क्रिस्टल भागात हस्तांतरित केले जातात, जेथे ते केंद्रक बनतात आणि एकल क्रिस्टल्समध्ये वाढतात. SiC कच्चा माल आणि सिंगल क्रिस्टल्सची शुद्धता सुनिश्चित करण्यासाठी, हे थर्मल फील्ड मटेरियल दूषित न होता उच्च तापमानाचा सामना करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. त्याचप्रमाणे, AlN सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ प्रक्रियेदरम्यान गरम घटक देखील Al वाष्प आणि N₂ चे गंज सहन करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे, आणि क्रिस्टल वाढ चक्र कमी करण्यासाठी पुरेसे उच्च युटेक्टिक तापमान असणे आवश्यक आहे.

संशोधनाने सिद्ध केले आहे की TaC सह लेपित ग्रेफाइट थर्मल फील्ड सामग्री SiC आणि AlN सिंगल क्रिस्टल्सची गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते. या TaC-कोटेड पदार्थांपासून तयार केलेल्या सिंगल क्रिस्टल्समध्ये कमी कार्बन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन अशुद्धता, कमी कडा दोष, सुधारित प्रतिरोधक एकसमानता आणि मायक्रोपोरेस आणि खोदकाम खड्ड्यांची घनता लक्षणीयरीत्या कमी होते. याव्यतिरिक्त, TaC-कोटेड क्रुसिबल्स दीर्घकालीन वापरानंतर जवळजवळ अपरिवर्तित वजन आणि अखंड स्वरूप राखू शकतात, अनेक वेळा पुनर्नवीनीकरण केले जाऊ शकतात आणि 200 तासांपर्यंत सेवा जीवन असू शकतात, ज्यामुळे एकल क्रिस्टल तयारीची टिकाऊपणा आणि सुरक्षितता मोठ्या प्रमाणात सुधारते. कार्यक्षमता.

2. GaN एपिटॅक्सियल लेयरच्या वाढीमध्ये MOCVD तंत्रज्ञानाचा वापर

MOCVD प्रक्रियेत, GaN चित्रपटांची एपिटॅक्सियल वाढ ऑर्गेनोमेटलिक विघटन प्रतिक्रियांवर अवलंबून असते आणि या प्रक्रियेत हीटरची कार्यक्षमता महत्त्वपूर्ण असते. हे केवळ सब्सट्रेट जलद आणि समान रीतीने गरम करण्यास सक्षम असणे आवश्यक नाही, तर उच्च तापमान आणि वारंवार तापमान बदलांवर स्थिरता राखणे देखील आवश्यक आहे, तसेच गॅस गंजला प्रतिरोधक आहे आणि फिल्मची गुणवत्ता आणि जाडी एकसमानता सुनिश्चित करते, ज्यामुळे चित्रपटाच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो. अंतिम चिप.

MOCVD सिस्टममधील हीटर्सची कार्यक्षमता आणि सेवा जीवन सुधारण्यासाठी,TaC-लेपित ग्रेफाइट हीटर्सओळख झाली. हे हीटर वापरात असलेल्या पारंपारिक pBN-कोटेड हीटर्सशी तुलना करता येण्याजोगे आहे, आणि कमी प्रतिरोधकता आणि पृष्ठभाग उत्सर्जनशीलता असताना GaN एपिटॅक्सियल लेयरची समान गुणवत्ता आणू शकते, अशा प्रकारे हीटिंग कार्यक्षमता आणि एकसमानता सुधारते, कमी ऊर्जा वापर कमी करते. प्रक्रिया पॅरामीटर्स समायोजित करून, TaC कोटिंगची सच्छिद्रता ऑप्टिमाइझ केली जाऊ शकते, हीटरची रेडिएशन वैशिष्ट्ये आणखी वाढवते आणि त्याचे सेवा आयुष्य वाढवते, ज्यामुळे ते MOCVD GaN ग्रोथ सिस्टममध्ये एक आदर्श पर्याय बनते.

3. एपिटॅक्सियल कोटिंग ट्रे (वेफर वाहक) वापरणे

SiC, AlN आणि GaN सारख्या तिसऱ्या पिढीतील अर्धसंवाहक वेफर्सची तयारी आणि एपिटॅक्सियल वाढीसाठी मुख्य घटक म्हणून, वेफर वाहक सहसा ग्रेफाइटचे बनलेले असतात आणि त्यावर लेपित असतात.SiC कोटिंगप्रक्रिया वायू द्वारे गंज प्रतिकार करण्यासाठी. 1100 ते 1600°C च्या एपिटॅक्सियल तापमान श्रेणीमध्ये, वेफर कॅरियरच्या टिकाऊपणासाठी कोटिंगचा गंज प्रतिरोधक महत्त्वपूर्ण आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की गंज दरTaC कोटिंग्जउच्च-तापमानात अमोनिया हे SiC कोटिंग्सपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असते आणि उच्च-तापमान हायड्रोजनमध्ये हा फरक अधिक लक्षणीय असतो.

प्रयोगाने ची सुसंगतता सत्यापित केलीTaC-कोटेड ट्रेनिळ्या GaN MOCVD प्रक्रियेमध्ये अशुद्धतेचा परिचय न करता, आणि योग्य प्रक्रिया समायोजनांसह, TaC वाहक वापरून वाढवलेल्या LEDs चे कार्यप्रदर्शन पारंपारिक SiC वाहकांशी तुलना करता येते. त्यामुळे, TaC-कोटेड पॅलेट्स त्यांच्या दीर्घ सेवा आयुष्यामुळे बेअर ग्रेफाइट आणि SiC-कोटेड ग्रेफाइट पॅलेट्सवर पर्याय आहेत.