Sic Kristallerde kusurların ve saflığın TAC kaplama ile

1. kusur yoğunluğu önemli ölçüde azaldı

.Tac kaplamaGrafit potası ve SIC eriyiği arasındaki doğrudan teması izole ederek karbon kapsülleme olgusunu neredeyse tamamen ortadan kaldırır ve mikrotüplerin kusur yoğunluğunu önemli ölçüde azaltır. Deneysel veriler, TAC kaplı haçlıklarda yetiştirilen kristallerde karbon kaplamanın neden olduğu mikrotüp kusurlarının yoğunluğunun, geleneksel grafit hükmüne kıyasla% 90'dan fazla azaldığını göstermektedir. Kristal yüzey eşit olarak dışbükeydir ve kenarda polikristalin yapı yoktur, sıradan grafit holdetleri genellikle kenar polikristalizasyonu ve kristal depresyon ve diğer kusurlara sahiptir.

2. Safsızlık inhibisyonu ve saflığın iyileştirilmesi

TAC malzemesi, SI, C ve N buharlarına mükemmel kimyasal etkisizliğe sahiptir ve grafitte azot gibi safsızlıkların kristale yayılmasını etkili bir şekilde önleyebilir. GDMS ve Salon testleri, kristaldeki azot konsantrasyonunun%50'den fazla azaldığını ve direnci geleneksel yöntemin 2-3 katına yükseldiğini göstermektedir. Her ne kadar eser miktarda TA elemanı dahil edilmiş olsa da (atom oranı <%0.1), toplam toplam safsızlık içeriği%70'den fazla azaldı ve kristalin elektriksel özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdi.

3. Kristal morfoloji ve büyüme tekdüzeliği

TAC kaplama, kristal büyüme arayüzündeki sıcaklık gradyanını düzenler, kristal ingotun dışbükey kavisli bir yüzeyde büyümesini ve kenar büyüme hızını homojenleştirmesini sağlar, böylece geleneksel grafit hükmünde kenar aşırı soğumasının neden olduğu polikristalleşme fenomeninden kaçınır. Gerçek ölçüm, TAC kaplı potada yetiştirilen kristal ingotun çap sapmasının ≤%2 olduğunu ve kristal yüzey düzlüğünün (RMS)%40 iyileştiğini göstermektedir.

Termal alan ve ısı transfer özellikleri üzerinde TAC kaplamanın düzenleme mekanizması

TAC kaplamanın diğer pota malzemeleriyle performans karşılaştırması

‌Material Type‌	‌ Sıcaklık direnci‌	‌Kimyasal inertlik‌	‌Mekanik güç‌	‌Krystal kusur yoğunluğu	‌Typical uygulama senaryoları
‌TAC kaplı grafit	≥2600 ° C	SI/C buharıyla reaksiyon yok	Mohs sertliği 9-10, güçlü termal şok direnci	<1 cm⁻² (mikropipler)	Yüksek saflıkta 4H/6H-SIC tek kristal büyümesi
‌Bare grafit	≤2200 ° C	Si buhar salınan c tarafından aşınmış	Düşük mukavemet, çatlamaya eğilimli	10-50 cm⁻²	Güç cihazları için uygun maliyetli SIC substratları
‌Sic kaplı grafit	≤1600 ° C	Yüksek sıcaklıklarda SI oluşturma si ile reaksiyona girer	Yüksek sertlik ama kırılgan	5-10 cm⁻²	Orta sıcaklık yarı iletkenleri için ambalaj malzemeleri
‌Bn Crucible	<2000k	N/B safsızlıklarını serbest bırakır	Kötü korozyon direnci	8-15 cm⁻²	Bileşik yarı iletkenler için epitaksiyal substratlar

TAC kaplama, kimyasal bariyer, termal alan optimizasyonu ve arayüz regulat mekanizması yoluyla SIC kristallerinin kalitesinde kapsamlı bir iyileşme sağladı.

• Kusur kontrol mikrotüp yoğunluğu 1 cm⁻²'den azdır ve karbon kaplama tamamen ortadan kaldırılır
• Saflık Gelişimi: Azot Konsantrasyonu <1 × 10⁷⁷ cm⁻³, direnç> 10⁴ ω · cm;
• Büyüme verimliliğinde termal alan homojenliğinin iyileştirilmesi, güç tüketimini% 4 oranında azaltır ve pota ömrünü 2 ila 3 kez uzatır.