TaC estalitako grafito piezen aplikazioa

ZATIA/1

Arragoa, hazien euskarria eta gida eraztuna SiC eta AIN kristal bakarreko labean PVT metodoaren bidez hazi ziren

2 [1] irudian ikusten den bezala, SiC prestatzeko lurrunaren garraio metodo fisikoa (PVT) erabiltzen denean, hazi-kristala tenperatura nahiko baxuko eskualdean dago, SiC lehengaia tenperatura nahiko altuan dago (2400 baino gehiago).℃), eta lehengaia deskonposatzen da SiXCy ekoizteko (batez ere Si, SiC barne₂, Si₂C, etab.). Lurrun faseko materiala tenperatura altuko eskualdetik tenperatura baxuko eskualdeko hazi kristalera garraiatzen da, fhazi-nukleoak orratzen, hazten eta kristal bakarrean sortzen. Prozesu honetan erabiltzen diren eremu termikoko materialek, hala nola arragoa, fluxuaren gida-eraztuna, hazi-kristalen euskarria, tenperatura altuarekiko erresistenteak izan behar dute eta ez dituzte SiC lehengaiak eta SiC kristal bakarreak kutsatuko. Era berean, AlN kristal bakarren hazkuntzako berogailu-elementuek Al lurrunarekiko erresistenteak izan behar dute, N.₂korrosioa, eta tenperatura eutektiko altua izan behar du (rekin AlN) kristalak prestatzeko epea laburtzeko.

SiC[2-5] eta AlN[2-3]-ek prestatutako aurkitu zenTaC estalitagrafitoaren eremu termikoko materialak garbiagoak ziren, ia ez zuten karbonorik (oxigenoa, nitrogenoa) eta beste ezpurutasunik, ertz-akats gutxiago, erresistibitate txikiagoa eskualde bakoitzean eta mikroporoen dentsitatea eta grabaketa hobiaren dentsitatea nabarmen murriztu ziren (KOH grabatu ondoren) eta kristalaren kalitatea. asko hobetu zen. Horrez gain,TaC arragoapisu galera tasa ia zero da, itxura ez-suntsitzailea da, birzikla daiteke (bizitza 200 ordu arte), kristal bakarreko prestaketa horren iraunkortasuna eta eraginkortasuna hobetu ditzake.

IRUDIA. 2. (a) SiC kristal bakarreko lingoteak hazteko gailuaren diagrama eskematikoa PVT metodoaren bidez
(b) GoienaTaC estalitahaziaren euskarria (SiC hazia barne)
(c)TAC estalitako grafitozko gida-eraztuna

ZATIA/2

MOCVD GaN geruza epitaxiala hazteko berogailua

3 (a) Irudian erakusten den moduan, MOCVD GaN hazkundea lurrun-jadapen-teknologia kimiko bat da, deskonposizio organometrikoaren erreakzioa erabiliz film meheak hazteko lurrun-hazkunde epitaxialaren bidez. Barrunbearen tenperaturaren zehaztasunak eta uniformetasunak berogailua MOCVD ekipamenduaren osagai garrantzitsuena bihurtzen du. Substratua denbora luzez azkar eta uniformeki berotu daitekeen ala ez (errepikatuko hoztean), tenperatura altuko egonkortasunak (gasaren korrosioarekiko erresistentzia) eta filmaren garbitasunak zuzenean eragingo dute filmaren deposizioaren kalitatean, lodieran koherentzian, eta txiparen errendimendua.

MOCVD GaN hazkuntza sisteman berogailuaren errendimendua eta birziklapenaren eraginkortasuna hobetzeko,TAC estalitagrafitozko berogailua arrakastaz sartu zen. Berogailu konbentzionalez hazitako GaN epitaxial geruzarekin alderatuta (pBN estaldura erabiliz), TaC berogailuaren bidez hazitako GaN epitaxial geruza ia kristal-egitura bera, lodiera-uniformitatea, berezko akatsak, ezpurutasun-dopinga eta kutsadura ditu. Horrez gain,TaC estalduraerresistentzia baxua eta gainazaleko emisibitate baxua ditu, berogailuaren eraginkortasuna eta uniformetasuna hobetu ditzakeena, eta, horrela, potentzia-kontsumoa eta bero-galera murrizten ditu. Estalduraren porositatea doitu egin daiteke prozesuaren parametroak kontrolatuz, berogailuaren erradiazio-ezaugarriak gehiago hobetzeko eta bere bizitza luzatzeko [5]. Abantaila hauek egiten duteTaC estalitagrafitozko berogailuak aukera bikaina dira MOCVD GaN hazkuntza sistemetarako.

IRUDIA. 3. (a) GaN epitaxiaren hazkuntzarako MOCVD gailuaren diagrama eskematikoa
(b) MOCVD konfigurazioan instalatutako TAC estalitako grafitozko berogailu moldatua, oinarria eta euskarria izan ezik (berokuntzan oinarria eta euskarria erakusten dituen ilustrazioa)
(c) TAC estalitako grafito-berogailua 17 GaN epitaxiaren hazkundearen ondoren. [6]

ZATIA/3

Epitaxirako suszeptore estalia (obleen eramailea)

Wafer-eramailea SiC, AlN, GaN eta hirugarren klaseko obleak erdieroaleak eta epitaxia obleen hazkuntzarako egitura-osagai garrantzitsu bat da. Obleen garraiatzaile gehienak grafitoz eginak dira eta SiC estalduraz estalita daude prozesuko gasen korrosioari aurre egiteko, 1100 eta 1600 bitarteko tenperatura epitaxialarekin.°C, eta babes-estalduraren korrosioarekiko erresistentzia oso garrantzitsua da obleen garraiatzailearen bizitzan. Emaitzek erakusten dute TaC-ren korrosio-tasa SiC baino 6 aldiz motelagoa dela tenperatura altuko amoniakoan. Tenperatura altuko hidrogenoan, korrosio-tasa SiC baino 10 aldiz motelagoa da.

Esperimentuen bidez frogatu da TaCz estalitako erretiluek bateragarritasun ona erakusten dutela GaN MOCVD prozesu argi urdinean eta ez dutela ezpurutasunik sartzen. Prozesuaren doikuntza mugatu ondoren, TaC eramaileak erabiliz hazitako ledek SiC eramaile konbentzionalen errendimendu eta uniformitate bera erakusten dute. Hori dela eta, TAC estalitako paleten iraupena harri hutsezko tintarena baino hobea da etaSiC estalitagrafitozko paletak.