PARTE/1
Il crogiolo, il supporto del seme e l'anello di guida nella fornace monocristallina SiC e AIN sono stati coltivati con il metodo PVT
Come mostrato nella Figura 2 [1], quando per preparare il SiC si utilizza il metodo di trasporto fisico del vapore (PVT), il cristallo seme si trova nella regione della temperatura relativamente bassa, la materia prima SiC si trova nella regione della temperatura relativamente alta (superiore a 2400℃) e la materia prima si decompone per produrre SiXCy (compresi principalmente Si, SiC₂, Sì₂C, ecc.). Il materiale in fase vapore viene trasportato dalla regione ad alta temperatura al cristallo seme nella regione a bassa temperatura, fformando nuclei di semi, crescendo e generando singoli cristalli. I materiali del campo termico utilizzati in questo processo, come il crogiolo, l'anello di guida del flusso, il supporto del seme del cristallo, devono essere resistenti alle alte temperature e non inquinano le materie prime SiC e i singoli cristalli SiC. Allo stesso modo, gli elementi riscaldanti nella crescita dei singoli cristalli di AlN devono essere resistenti al vapore di Al, N₂corrosione e necessitano di una temperatura eutettica elevata (con AlN) per abbreviare il periodo di preparazione dei cristalli.
Si è scoperto che il SiC[2-5] e l'AlN[2-3] preparati daRivestito in TaCi materiali del campo termico in grafite erano più puliti, quasi senza carbonio (ossigeno, azoto) e altre impurità, meno difetti sui bordi, minore resistività in ciascuna regione e la densità dei micropori e la densità del pozzo di attacco erano significativamente ridotte (dopo l'attacco con KOH) e la qualità dei cristalli è stato notevolmente migliorato. Inoltre,Crogiolo TaCil tasso di perdita di peso è quasi pari a zero, l'aspetto non è distruttivo, può essere riciclato (durata fino a 200 ore), può migliorare la sostenibilità e l'efficienza di tale preparazione a cristallo singolo.
FICO. 2. (a) Diagramma schematico del dispositivo di crescita di lingotti monocristallini SiC mediante metodo PVT
(b) In altoRivestito in TaCstaffa seme (incluso seme SiC)
(C)Anello guida in grafite rivestita in TAC
PARTE/2
Riscaldatore a crescita di strato epitassiale GaN MOCVD
Come mostrato nella Figura 3 (a), la crescita MOCVD GaN è una tecnologia di deposizione chimica da vapore che utilizza una reazione di decomposizione organometrica per far crescere film sottili mediante crescita epitassiale di vapore. La precisione e l'uniformità della temperatura nella cavità fanno sì che il riscaldatore diventi il componente principale più importante delle apparecchiature MOCVD. Se il substrato può essere riscaldato rapidamente e in modo uniforme per un lungo periodo (sotto raffreddamento ripetuto), la stabilità alle alte temperature (resistenza alla corrosione da gas) e la purezza del film influenzeranno direttamente la qualità della deposizione del film, la consistenza dello spessore, e le prestazioni del chip.
Al fine di migliorare le prestazioni e l'efficienza di riciclaggio del riscaldatore nel sistema di crescita GaN MOCVD,Rivestimento TACil riscaldatore in grafite è stato introdotto con successo. Rispetto allo strato epitassiale GaN cresciuto con un riscaldatore convenzionale (utilizzando il rivestimento pBN), lo strato epitassiale GaN cresciuto con un riscaldatore TaC ha quasi la stessa struttura cristallina, uniformità di spessore, difetti intrinseci, drogaggio con impurità e contaminazione. Inoltre, ilRivestimento TaCha una bassa resistività e una bassa emissività superficiale, che possono migliorare l'efficienza e l'uniformità del riscaldatore, riducendo così il consumo energetico e la perdita di calore. La porosità del rivestimento può essere regolata controllando i parametri del processo per migliorare ulteriormente le caratteristiche di radiazione del riscaldatore e prolungarne la durata [5]. Questi vantaggi fannoRivestito in TaCi riscaldatori in grafite sono una scelta eccellente per i sistemi di crescita GaN MOCVD.
FICO. 3. (a) Diagramma schematico del dispositivo MOCVD per la crescita epitassiale GaN
(b) Riscaldatore in grafite stampata rivestita in TAC installato nella configurazione MOCVD, escluse base e staffa (l'illustrazione mostra base e staffa in riscaldamento)
(c) Riscaldatore in grafite rivestito con TAC dopo crescita epitassiale di 17 GaN. [6]
PARTE/3
Suscettore rivestito per epitassia (supporto wafer)
Il supporto wafer è un componente strutturale importante per la preparazione di wafer semiconduttori SiC, AlN, GaN e altri wafer di terza classe e per la crescita di wafer epitassiali. La maggior parte dei supporti per wafer sono realizzati in grafite e rivestiti con rivestimento SiC per resistere alla corrosione dei gas di processo, con un intervallo di temperatura epitassiale compreso tra 1100 e 1600°C, e la resistenza alla corrosione del rivestimento protettivo gioca un ruolo cruciale nella vita del supporto del wafer. I risultati mostrano che la velocità di corrosione del TaC è 6 volte più lenta del SiC nell’ammoniaca ad alta temperatura. Nell'idrogeno ad alta temperatura, la velocità di corrosione è addirittura più di 10 volte inferiore a quella del SiC.
È stato dimostrato mediante esperimenti che i vassoi ricoperti con TaC mostrano una buona compatibilità nel processo GaN MOCVD a luce blu e non introducono impurità. Dopo limitate modifiche al processo, i LED cresciuti utilizzando i supporti TaC mostrano le stesse prestazioni e uniformità dei supporti SiC convenzionali. Pertanto, la durata dei pallet rivestiti in TAC è migliore di quella dell'inchiostro in pietra nudaRivestito in SiCpallet in grafite.
Orario di pubblicazione: 05-marzo-2024