Δαχτυλίδια επικαλυμμένα με CVD TAC

Οι δακτύλιοι επικαλυμμένων με TAC με CVD Semicorex είναι συστατικά που έχουν σχεδιαστεί με ακρίβεια σχεδιασμένα ειδικά για τη διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων, ιδιαίτερα μέσα στην κατευθυντική στερεοποίηση και τα συστήματα έλξης Czochralski (CZ). Αυτοί οι δακτύλιοι επικαλυμμένων με CVD TAC λειτουργούν ως εξαρτήματα οδηγού ροής - που αναφέρονται ως "δακτύλιοι οδηγού ροής" ή "δακτυλίους εκτροπής αερίου" - και διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση σταθερών μοτίβων ροής αερίου και θερμικών περιβαλλόντων κατά τη διάρκεια της φάσης ανάπτυξης κρυστάλλου.

Λαμβάνοντας την ανάπτυξη πλακιδίων καρβιδίου πυριτίου ως παράδειγμα, τα υλικά γραφίτη και τα σύνθετα υλικά άνθρακα-άνθρακα σε υλικά θερμικού πεδίου είναι δύσκολο να καλυφθούν η σύνθετη ατμόσφαιρα (SI, SIC₂, SI₂C) στα 2300 ℃. Όχι μόνο η διάρκεια ζωής είναι σύντομη, διαφορετικά μέρη αντικαθίστανται κάθε έως δέκα φούρνους και η αιμοκάθαρση και η πτητικοποίηση του γραφίτη σε υψηλές θερμοκρασίες μπορούν εύκολα να οδηγήσουν σε κρυστάλλινα ελαττώματα όπως εγκλείσματα άνθρακα. Προκειμένου να εξασφαλιστεί η υψηλή ποιότητα και η σταθερή ανάπτυξη των κρυστάλλων ημιαγωγών και λαμβάνοντας υπόψη το κόστος της βιομηχανικής παραγωγής, παρασκευάζονται κεραμικές επικαλύψεις ανθεκτικές στη διάβρωση της θερμοκρασίας. Στην επιταξιακή ανάπτυξη του καρβιδίου πυριτίου, οι επικαλυμμένοι με καρβίδιο του πυριτίου είναι συνήθως χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά και θερμαντικά ενιαία κρυστάλλια υποστρώματα. Η διάρκεια ζωής τους πρέπει να βελτιωθεί και οι αποθέσεις καρβιδίου πυριτίου στη διεπαφή πρέπει να καθαρίζονται τακτικά. Αντίθετα,επικαλύψεις καρβιδίου tantalum (TAC)είναι πιο ανθεκτικές στις διαβρωτικές ατμόσφαιρες και τις υψηλές θερμοκρασίες και είναι η βασική τεχνολογία για τέτοιους κρυστάλλους SIC να «μεγαλώνουν, να μεγαλώνουν και να μεγαλώνουν καλά».

Το TAC έχει σημείο τήξης μέχρι 3880 ℃ και έχει υψηλή μηχανική αντοχή, σκληρότητα και αντοχή σε θερμικό σοκ. Έχει καλή χημική αδράνεια και θερμική σταθερότητα στην αμμωνία, το υδρογόνο και τον ατμό που περιέχει πυρίτιο σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα υλικά γραφίτη (σύνθετο άνθρακα-άνθρακα) που επικαλύπτονται με επικαλύψεις TAC είναι πολύ πιθανό να αντικαταστήσουν τους παραδοσιακούς γραφίτες υψηλής καθαρότητας, τις επικαλύψεις PBN, τις επικαλυμμένες με SIC κ.λπ. Επιπλέον, στον τομέα της αεροδιαστημικής, η TAC έχει μεγάλες δυνατότητες να χρησιμοποιηθεί ως υψηλής θερμοκρασίας αντι-οξείδωση και επικάλυψη κατά της κατάρρευσης και έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές προκλήσεις για να επιτευχθεί η προετοιμασία πυκνών, ομοιόμορφων και μη καρυδιών TAC επικαλύψεων στην επιφάνεια του γραφίτη και προώθηση της βιομηχανικής μαζικής παραγωγής. Σε αυτή τη διαδικασία, η διερεύνηση του μηχανισμού προστασίας της επικάλυψης, η καινοτομία της παραγωγικής διαδικασίας και ο ανταγωνισμός του κορυφαίου εξωτερικού επιπέδου είναι ζωτικής σημασίας για την αναπτυσσόμενη κρυστάλλινη ανάπτυξη και την επιταξία της τρίτης γενιάς.

Η διαδικασία SIC PVT χρησιμοποιώντας ένα σύνολο συμβατικών γραφίτη καιCVD TAC επικάλυψηΟι δακτύλιοι διαμορφώθηκαν για να κατανοήσουν την επίδραση της εκπομπής στην κατανομή της θερμοκρασίας, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μεταβολές του ρυθμού ανάπτυξης και του σχήματος της ingot. Δείχνεται ότι οι δακτύλιοι επικαλυμμένων με CVD TAC θα επιτύχουν πιο ομοιόμορφες θερμοκρασίες σε σύγκριση με τον υπάρχοντα γραφίτη. Επιπλέον, η εξαιρετική θερμική και χημική σταθερότητα της επικάλυψης TAC εμποδίζει την αντίδραση του άνθρακα με ατμό Si. Ως αποτέλεσμα, η επίστρωση TAC καθιστά την κατανομή του C/SI στην ακτινική κατεύθυνση πιο ομοιόμορφη.