TaC लेपित ग्रेफाइट भागांचा वापर

भाग 1

एसआयसी आणि एआयएन सिंगल क्रिस्टल फर्नेसमध्ये क्रूसिबल, सीड होल्डर आणि गाईड रिंग पीव्हीटी पद्धतीने उगवले गेले.

आकृती 2 [1] मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, जेव्हा SiC तयार करण्यासाठी भौतिक वाष्प वाहतूक पद्धत (PVT) वापरली जाते, तेव्हा बियाणे क्रिस्टल तुलनेने कमी तापमानाच्या प्रदेशात असते, SiC कच्चा माल तुलनेने उच्च तापमानाच्या प्रदेशात असतो (2400 च्या वर℃), आणि कच्चा माल SiXCy (प्रामुख्याने Si, SiC सह) तयार करण्यासाठी विघटित होतो₂, Si₂सी, इ.).बाष्प अवस्था सामग्री उच्च तापमानाच्या प्रदेशातून कमी तापमानाच्या प्रदेशात सीड क्रिस्टलमध्ये नेली जाते, fऑर्मिंग सीड न्यूक्ली, वाढणे आणि सिंगल क्रिस्टल्स तयार करणे.या प्रक्रियेत वापरले जाणारे थर्मल फील्ड मटेरियल जसे की क्रूसिबल, फ्लो गाईड रिंग, सीड क्रिस्टल होल्डर, उच्च तापमानास प्रतिरोधक असावेत आणि SiC कच्चा माल आणि SiC सिंगल क्रिस्टल्स प्रदूषित करणार नाहीत.त्याचप्रमाणे, AlN सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीमध्ये गरम करणारे घटक अल वाष्प, N ला प्रतिरोधक असणे आवश्यक आहे.₂गंज, आणि उच्च युटेक्टिक तापमान असणे आवश्यक आहे (सह AlN) क्रिस्टल तयारी कालावधी कमी करण्यासाठी.

असे आढळून आले की SiC[2-5] आणि AlN[2-3] यांनी तयार केलेTaC लेपितग्रेफाइट थर्मल फील्ड मटेरियल स्वच्छ होते, जवळजवळ कोणतेही कार्बन (ऑक्सिजन, नायट्रोजन) आणि इतर अशुद्धता, कमी धार दोष, प्रत्येक प्रदेशात लहान प्रतिरोधकता, आणि मायक्रोपोर घनता आणि खोदकाम खड्डा घनता लक्षणीयरीत्या कमी झाली (KOH एचिंग नंतर), आणि क्रिस्टल गुणवत्ता मोठ्या प्रमाणात सुधारणा झाली.याव्यतिरिक्त,TaC क्रूसिबलवजन कमी होण्याचा दर जवळजवळ शून्य आहे, देखावा विना-विध्वंसक आहे, पुनर्नवीनीकरण केले जाऊ शकते (200h पर्यंत आयुष्य), अशा एकल क्रिस्टल तयारीची टिकाऊपणा आणि कार्यक्षमता सुधारू शकते.

अंजीर.2. (अ) PVT पद्धतीने SiC सिंगल क्रिस्टल इनगॉट ग्रोइंग यंत्राचे योजनाबद्ध आकृती
(b) शीर्षTaC लेपितबियाणे कंस (SIC बियाण्यासह)
(c)TAC-लेपित ग्रेफाइट मार्गदर्शक रिंग

भाग 2

MOCVD GaN एपिटॅक्सियल लेयर ग्रोइंग हीटर

आकृती 3 (a) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, MOCVD GaN ग्रोथ हे रासायनिक वाष्प निक्षेपण तंत्रज्ञान आहे ज्यामध्ये ऑर्गनोमेट्रिकल विघटन प्रतिक्रिया वापरून वाष्प एपिटॅक्सियल ग्रोथद्वारे पातळ फिल्म्स वाढतात.पोकळीतील तापमानाची अचूकता आणि एकसमानता हीटरला MOCVD उपकरणाचा सर्वात महत्त्वाचा मुख्य घटक बनवते.सब्सट्रेट जलद आणि एकसमान दीर्घ काळासाठी गरम करता येईल का (वारंवार थंड होण्यामध्ये), उच्च तापमानात स्थिरता (गॅस गंजण्यास प्रतिकार) आणि फिल्मच्या शुद्धतेचा थेट परिणाम चित्रपटाच्या दर्जाच्या गुणवत्तेवर होतो, जाडीची सुसंगतता, आणि चिपची कार्यक्षमता.

MOCVD GaN ग्रोथ सिस्टममध्ये हीटरची कार्यक्षमता आणि पुनर्वापराची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी,टीएसी-लेपितग्रेफाइट हीटर यशस्वीरित्या सादर केले गेले.पारंपारिक हीटरने (pBN कोटिंग वापरून) उगवलेल्या GaN एपिटॅक्सियल लेयरच्या तुलनेत, TaC हीटरने वाढवलेल्या GaN एपिटॅक्सियल लेयरमध्ये जवळजवळ समान क्रिस्टल रचना, जाडी एकरूपता, आंतरिक दोष, अशुद्धता डोपिंग आणि दूषित आहे.याव्यतिरिक्त, दTaC कोटिंगकमी प्रतिरोधकता आणि कमी पृष्ठभागाची उत्सर्जनक्षमता आहे, ज्यामुळे हीटरची कार्यक्षमता आणि एकसमानता सुधारू शकते, ज्यामुळे विजेचा वापर आणि उष्णता कमी होते.हीटरची रेडिएशन वैशिष्ट्ये आणखी सुधारण्यासाठी आणि त्याचे सेवा आयुष्य वाढवण्यासाठी प्रक्रिया पॅरामीटर्स नियंत्रित करून कोटिंगची सच्छिद्रता समायोजित केली जाऊ शकते [5].हे फायदे करतातTaC लेपितMOCVD GaN ग्रोथ सिस्टमसाठी ग्रेफाइट हीटर्स एक उत्कृष्ट पर्याय आहे.

अंजीर.3. (a) GaN एपिटॅक्सियल ग्रोथसाठी MOCVD यंत्राचे योजनाबद्ध आकृती
(b) MOCVD सेटअपमध्ये मोल्डेड TAC-कोटेड ग्रेफाइट हीटर, बेस आणि ब्रॅकेट वगळता (हीटिंगमध्ये बेस आणि ब्रॅकेट दर्शविणारे चित्र)
(c) 17 GaN एपिटॅक्सियल वाढीनंतर TAC-लेपित ग्रेफाइट हीटर.[६]

भाग/३

एपिटॅक्सी (वेफर वाहक) साठी कोटेड ससेप्टर

SiC, AlN, GaN आणि इतर थर्ड क्लास सेमीकंडक्टर वेफर्स आणि एपिटॅक्सियल वेफरच्या वाढीसाठी वेफर वाहक हा एक महत्त्वाचा संरचनात्मक घटक आहे.बहुतेक वेफर वाहक ग्रेफाइटचे बनलेले असतात आणि 1100 ते 1600 च्या एपिटॅक्सियल तापमान श्रेणीसह प्रक्रिया वायूंपासून गंजला प्रतिकार करण्यासाठी SiC कोटिंगसह लेपित केलेले असतात.°सी, आणि संरक्षणात्मक कोटिंगचा गंज प्रतिकार वेफर कॅरियरच्या जीवनात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.परिणाम दर्शविते की उच्च तापमानातील अमोनियामध्ये TaC चा गंज दर SiC पेक्षा 6 पट कमी आहे.उच्च तापमान हायड्रोजनमध्ये, गंज दर SiC पेक्षा 10 पटीने कमी असतो.

प्रयोगांद्वारे हे सिद्ध झाले आहे की TaC सह झाकलेले ट्रे निळ्या प्रकाशाच्या GaN MOCVD प्रक्रियेत चांगली सुसंगतता दर्शवतात आणि अशुद्धता आणत नाहीत.मर्यादित प्रक्रिया ऍडजस्टमेंटनंतर, TaC वाहक वापरून उगवलेले leds पारंपारिक SiC वाहक सारखेच कार्यप्रदर्शन आणि एकरूपता प्रदर्शित करतात.म्हणून, टीएसी-लेपित पॅलेटचे सेवा जीवन बेअर स्टोन इंकपेक्षा चांगले आहे आणिSiC लेपितग्रेफाइट पॅलेट्स.