TaC капталган графит бөлүктөрүн колдонуу

БӨЛҮМ/1

SiC жана AIN монокристалл мешиндеги тигель, үрөн кармагыч жана жетектөөчү шакек ПВТ ыкмасы менен өстүрүлдү

2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй [1], SiC даярдоо үчүн физикалык бууларды ташуу ыкмасы (PVT) колдонулганда, урук кристаллдары салыштырмалуу төмөн температуралык аймакта, SiC чийки заты салыштырмалуу жогорку температуралуу аймакта (2400 градустан жогору) болот.℃), жана чийки зат SiXCy (негизинен Si, SiC камтыган) өндүрүү үчүн ажырайт₂, Си₂C, ж.б.). Буу фазасынын материалы жогорку температуралык аймактан төмөн температура аймагындагы урук кристаллына ташылат, fурук ядролорун түзүү, өсүү жана монокристаллдарды пайда кылуу. Бул процессте колдонулган термикалык талаа материалдары, мисалы, тигель, агым жетектөөчү шакекче, урук кристалл кармагычы жогорку температурага туруктуу болушу керек жана SiC чийки затын жана SiC монокристаллдарын булгабашы керек. Ошо сыяктуу эле, AlN монокристаллдарынын өсүшүндөгү жылытуу элементтери Al буусуна, N га туруктуу болушу керек.₂коррозияга жана жогорку эвтектикалык температурага ээ болушу керек (менен AlN) кристалл даярдоо мөөнөтүн кыскартуу үчүн.

тарабынан даярдалган SiC[2-5] жана AlN[2-3] экени аныкталганTaC капталганграфиттин жылуулук талаасынын материалдары тазараак, көмүртек (кычкылтек, азот) жана башка аралашмалар дээрлик жок, четиндеги кемчиликтер азыраак, ар бир аймакта азыраак каршылык көрсөтүлдү, ошондой эле микро тешикчелердин тыгыздыгы жана оюу чуңкурунун тыгыздыгы (KOH оюп алгандан кийин) жана кристаллдын сапаты кыйла азайды. абдан жакшыртылды. Кошумча,TaC тигельарыктоо ылдамдыгы дээрлик нөлгө барабар, сырткы көрүнүшү кыйратуучу эмес, кайра иштетилиши мүмкүн (200 саатка чейин жашоо), мындай монокристаллдык препараттын туруктуулугун жана натыйжалуулугун жогорулата алат.

FIG. 2. (а) PVT ыкмасы менен SiC монокристалл куймасын өстүрүүчү аппараттын схемалык схемасы
(б) ЖогоркуTaC капталганүрөн кашаа (анын ичинде SiC үрөнү)
(в)TAC капталган графит жетектөөчү шакекче

БӨЛҮМ/2

MOCVD GaN эпитаксиалдык катмарын өстүрүүчү жылыткыч

3 (а)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, MOCVD GaN өсүшү буу эпитаксиалдык өсүү жолу менен жука пленкаларды өстүрүү үчүн органометрикалык ажыроо реакциясын колдонгон химиялык буу коюу технологиясы. Температуранын тактыгы жана көңдөйдөгү бирдейлиги жылыткычты MOCVD жабдууларынын эң маанилүү негизги компоненти кылат. Субстрат тез жана бир калыпта узак убакытка ысытыла алабы (кайталап муздатууда), жогорку температурадагы туруктуулугу (газдын коррозиясына туруктуулугу) жана пленканын тазалыгы пленканын катмарынын сапатына, калыңдыгынын консистенциясына, жана чиптин иштеши.

MOCVD GaN өсүү системасында жылыткычтын натыйжалуулугун жана кайра иштетүү натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн,TAC капталганграфит жылыткыч ийгиликтүү ишке киргизилди. Кадимки жылыткыч менен өстүрүлгөн GaN эпитаксиалдык катмарына салыштырмалуу (pBN каптоосу менен), TaC жылыткычы менен өстүрүлгөн GaN эпитаксиалдык катмары дээрлик бирдей кристалл структурасына, калыңдыгынын бирдейлигине, ички кемчиликтерине, ыпластыктын кошулмасына жана булганышына ээ. Мындан тышкары,TaC каптооаз каршылыкка жана төмөн беттик эмиссивдүүлүккө ээ, бул жылыткычтын эффективдүүлүгүн жана бирдейлигин жакшыртат, ошону менен электр энергиясын керектөөнү жана жылуулук жоготууларын азайтат. Жылыткычтын радиациялык мүнөздөмөлөрүн андан ары жакшыртуу жана анын иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн каптаманын көзөнөктүүлүгү процесстин параметрлерин көзөмөлдөө жолу менен жөнгө салынышы мүмкүн [5]. Бул артыкчылыктарTaC капталганграфит жылыткычтары MOCVD GaN өсүү системалары үчүн эң сонун тандоо.

FIG. 3. (а) GaN epitaxial өсүшү үчүн MOCVD аппараттын схемалык диаграмма
(б) MOCVD орнотууда орнотулган калыптанган TAC менен капталган графит жылыткычы, базаны жана кронштейнди кошпогондо (жылытууда негиз менен кронштейнди көрсөткөн иллюстрация)
(c) 17 GaN эпитаксиалдык өсүштөн кийин TAC капталган графит жылыткыч. [6]

БӨЛҮМ/3

Эпитаксия үчүн капталган сезгич (вафли алып жүрүүчү)

Wafer ташуучу SiC, AlN, GaN жана башка үчүнчү класстагы жарым өткөргүч пластиналарды жана эпитаксиалдык пластиналарды өстүрүү үчүн маанилүү структуралык компонент болуп саналат. Вафли ташыгычтардын көбү графиттен жасалган жана процесстик газдардан коррозияга каршы туруу үчүн SiC каптоо менен капталган, эпитаксиалдык температура диапазону 1100дөн 1600гө чейин.°C, жана коргоочу каптаманын коррозияга туруктуулугу вафли ташуучунун жашоосунда чечүүчү ролду ойнойт. Натыйжалар көрсөткөндөй, TaC коррозия ылдамдыгы жогорку температурадагы аммиактагы SiCге караганда 6 эсе жайыраак. Жогорку температурадагы суутекте коррозия ылдамдыгы SiCге караганда 10 эседен да жайыраак.

TaC менен капталган лотоктор көгүлтүр жарык GaN MOCVD процессинде жакшы шайкештикти көрсөтүп, кирлерди киргизбей тургандыгы эксперименттер менен далилденген. Чектелген процессти тууралоодон кийин, TaC алып жүрүүчүлөрү менен өстүрүлгөн диоддор кадимки SiC алып жүрүүчүлөрү сыяктуу эле өндүрүмдүүлүктү жана бирдейликти көрсөтөт. Ошондуктан, TAC-капталган поддондордун кызмат мөөнөтү жылаңач таш сыя менен караганда жакшыраак жанаSiC капталганграфит поддондор.