TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் பாகங்களின் பயன்பாடு

பகுதி/1

SiC மற்றும் AIN ஒற்றை படிக உலைகளில் குரூசிபிள், விதை வைத்திருப்பவர் மற்றும் வழிகாட்டி வளையம் ஆகியவை PVT முறையில் வளர்க்கப்பட்டன.

படம் 2 [1] இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, SiC ஐ தயாரிக்க இயற்பியல் நீராவி போக்குவரத்து முறை (PVT) பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​விதை படிகமானது ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலை பகுதியில் உள்ளது, SiC மூலப்பொருள் ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்பநிலை பகுதியில் உள்ளது (2400 க்கு மேல்℃), மற்றும் மூலப்பொருள் சிதைவடைந்து SiXCy ஐ உருவாக்குகிறது (முக்கியமாக Si, SiC உட்பட₂, எஸ்ஐ₂சி, முதலியன). நீராவி கட்டப் பொருள் அதிக வெப்பநிலைப் பகுதியிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலைப் பகுதியில் உள்ள விதை படிகத்திற்குக் கொண்டு செல்லப்படுகிறது, fவிதை கருக்களை ஒழுங்குபடுத்துதல், வளரும் மற்றும் ஒற்றை படிகங்களை உருவாக்குதல். இந்தச் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பக் களப் பொருட்கள், க்ரூசிபிள், ஃப்ளோ கைடு ரிங், விதைப் படிக வைத்திருப்பவர் போன்றவை அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் SiC மூலப்பொருட்கள் மற்றும் SiC ஒற்றைப் படிகங்களை மாசுபடுத்தாது. இதேபோல், AlN ஒற்றை படிகங்களின் வளர்ச்சியில் வெப்பமூட்டும் கூறுகள் Al vapor, N ஐ எதிர்க்க வேண்டும்.₂அரிப்பு, மற்றும் அதிக யூடெக்டிக் வெப்பநிலை இருக்க வேண்டும் (உடன் AlN) படிக தயாரிப்பு காலத்தை குறைக்க.

SiC[2-5] மற்றும் AlN[2-3] தயாரித்தது கண்டறியப்பட்டதுTaC பூசப்பட்டதுகிராஃபைட் வெப்பப் புலப் பொருட்கள் தூய்மையானவை, ஏறக்குறைய கார்பன் (ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன்) மற்றும் பிற அசுத்தங்கள், குறைவான விளிம்பு குறைபாடுகள், ஒவ்வொரு பகுதியிலும் சிறிய மின்தடை, மற்றும் மைக்ரோபோர் அடர்த்தி மற்றும் பொறிப்பு குழி அடர்த்தி கணிசமாகக் குறைக்கப்பட்டது (KOH பொறித்த பிறகு), மற்றும் படிகத் தரம் பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டது. கூடுதலாக,TaC க்ரூசிபிள்எடை இழப்பு விகிதம் கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜியமாகும், தோற்றம் அழிவில்லாதது, மறுசுழற்சி செய்யப்படலாம் (200h வரை வாழ்க்கை), அத்தகைய ஒற்றை படிக தயாரிப்பின் நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம்.

படம் 2. (அ) PVT முறையில் SiC ஒற்றை படிக இங்காட் வளரும் சாதனத்தின் திட்ட வரைபடம்
(ஆ) மேல்TaC பூசப்பட்டதுவிதை அடைப்புக்குறி (SiC விதை உட்பட)
(c)TAC-பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வழிகாட்டி வளையம்

பகுதி/2

MOCVD GaN எபிடாக்சியல் லேயர் வளரும் ஹீட்டர்

படம் 3 (a) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, MOCVD GaN வளர்ச்சி என்பது ஒரு இரசாயன நீராவி படிவு தொழில்நுட்பமாகும், இது நீராவி எபிடாக்சியல் வளர்ச்சியால் மெல்லிய படலங்களை வளர்க்க ஆர்கனோமெட்ரிக்கல் சிதைவு எதிர்வினையைப் பயன்படுத்துகிறது. குழியில் உள்ள வெப்பநிலை துல்லியம் மற்றும் சீரான தன்மை ஆகியவை ஹீட்டரை MOCVD உபகரணங்களின் மிக முக்கியமான முக்கிய அங்கமாக ஆக்குகின்றன. அடி மூலக்கூறை நீண்ட நேரம் விரைவாகவும் சீராகவும் சூடாக்க முடியுமா (மீண்டும் மீண்டும் குளிரூட்டலின் கீழ்), அதிக வெப்பநிலையில் நிலைத்தன்மை (வாயு அரிப்பை எதிர்க்கும்) மற்றும் படத்தின் தூய்மை ஆகியவை படப் படிவின் தரம், தடிமன் நிலைத்தன்மையை நேரடியாகப் பாதிக்கும். மற்றும் சிப்பின் செயல்திறன்.

MOCVD GaN வளர்ச்சி அமைப்பில் ஹீட்டரின் செயல்திறன் மற்றும் மறுசுழற்சி செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காக,TAC-பூசப்பட்டகிராஃபைட் ஹீட்டர் வெற்றிகரமாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. வழக்கமான ஹீட்டர் (pBN பூச்சு பயன்படுத்தி) மூலம் வளர்க்கப்படும் GaN எபிடாக்சியல் லேயருடன் ஒப்பிடும்போது, ​​TaC ஹீட்டரால் வளர்க்கப்படும் GaN எபிடாக்சியல் லேயர் கிட்டத்தட்ட அதே படிக அமைப்பு, தடிமன் சீரான தன்மை, உள்ளார்ந்த குறைபாடுகள், தூய்மையற்ற ஊக்கமருந்து மற்றும் மாசுபாடு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, திTaC பூச்சுகுறைந்த மின்தடை மற்றும் குறைந்த மேற்பரப்பு உமிழ்வு உள்ளது, இது ஹீட்டரின் செயல்திறன் மற்றும் சீரான தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் மின் நுகர்வு மற்றும் வெப்ப இழப்பைக் குறைக்கிறது. ஹீட்டரின் கதிர்வீச்சு பண்புகளை மேலும் மேம்படுத்துவதற்கும் அதன் சேவை ஆயுளை நீட்டிப்பதற்கும் செயல்முறை அளவுருக்களை கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் பூச்சுகளின் போரோசிட்டியை சரிசெய்யலாம் [5]. இந்த நன்மைகள் செய்கின்றனTaC பூசப்பட்டதுகிராஃபைட் ஹீட்டர்கள் MOCVD GaN வளர்ச்சி அமைப்புகளுக்கு சிறந்த தேர்வாகும்.

படம் 3. (அ) GaN எபிடாக்சியல் வளர்ச்சிக்கான MOCVD சாதனத்தின் திட்ட வரைபடம்
(b) MOCVD அமைப்பில் நிறுவப்பட்ட MOCVD-அடிப்படை மற்றும் அடைப்புக்குறியைத் தவிர்த்து, MOLDED TAC- பூசப்பட்ட கிராஃபைட் ஹீட்டர் (சூடாக்கத்தில் அடிப்படை மற்றும் அடைப்புக்குறியைக் காட்டும் விளக்கம்)
(இ) 17 GaN எபிடாக்சியல் வளர்ச்சிக்குப் பிறகு TAC-கோடட் கிராஃபைட் ஹீட்டர். [6]

பகுதி/3

எபிடாக்ஸிக்கான பூசப்பட்ட சஸ்செப்டர் (வேஃபர் கேரியர்)

SiC, AlN, GaN மற்றும் பிற மூன்றாம் வகுப்பு செமிகண்டக்டர் செதில்கள் மற்றும் எபிடாக்சியல் செதில் வளர்ச்சியைத் தயாரிப்பதற்கு வேஃபர் கேரியர் ஒரு முக்கியமான கட்டமைப்பு கூறு ஆகும். பெரும்பாலான செதில் கேரியர்கள் கிராஃபைட்டால் ஆனவை மற்றும் செயல்முறை வாயுக்களின் அரிப்பை எதிர்க்க SiC பூச்சுடன் பூசப்பட்டிருக்கும், எபிடாக்சியல் வெப்பநிலை வரம்பு 1100 முதல் 1600 வரை இருக்கும்.°C, மற்றும் பாதுகாப்பு பூச்சுகளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு செதில் கேரியரின் வாழ்க்கையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. உயர் வெப்பநிலை அம்மோனியாவில் SiC ஐ விட TaC இன் அரிப்பு விகிதம் 6 மடங்கு மெதுவாக இருப்பதாக முடிவுகள் காட்டுகின்றன. உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜனில், அரிப்பு விகிதம் SiC ஐ விட 10 மடங்கு குறைவாக இருக்கும்.

TaC உடன் மூடப்பட்ட தட்டுகள் நீல ஒளி GaN MOCVD செயல்பாட்டில் நல்ல இணக்கத்தன்மையைக் காட்டுகின்றன மற்றும் அசுத்தங்களை அறிமுகப்படுத்தாது என்பது சோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. வரையறுக்கப்பட்ட செயல்முறை சரிசெய்தலுக்குப் பிறகு, TaC கேரியர்களைப் பயன்படுத்தி வளர்க்கப்படும் லெட்கள் வழக்கமான SiC கேரியர்களின் அதே செயல்திறன் மற்றும் சீரான தன்மையை வெளிப்படுத்துகின்றன. எனவே, TAC- பூசப்பட்ட தட்டுகளின் சேவை வாழ்க்கை வெறும் கல் மை மற்றும் விட சிறந்ததுSiC பூசப்பட்டதுகிராஃபைட் தட்டுகள்.