Επικαλυμμένο με CVD TaC Susceptor

Σε ένα σύστημα MOCVD, ο υποδοχέας είναι η βασική πλατφόρμα πάνω στην οποία τοποθετούνται οι γκοφρέτες κατά την επιταξιακή ανάπτυξη. Είναι σημαντικό να διατηρούνται ο ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας, η χημική σταθερότητα και η μηχανική σταθερότητα στα αντιδρώντα αέρια σε θερμοκρασίες πάνω από 1200 °C. Ο επικαλυμμένος υποδοχέας Semicorex CVD TaC είναι ικανός να το πετύχει αυτό συνδυάζοντας ένα τεχνητό υπόστρωμα γραφίτη με ένα πυκνό, ομοιόμορφοεπίστρωση καρβιδίου τανταλίου (TaC)γίνεται μέσω χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD).

Η ποιότητα του TaC περιλαμβάνει την εξαιρετική του σκληρότητα, αντοχή στη διάβρωση και θερμική σταθερότητα. Το TaC έχει σημείο τήξης μεγαλύτερο από 3800 °C και ως εκ τούτου είναι ένα από τα πιο ανθεκτικά στη θερμοκρασία υλικά σήμερα, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση σε αντιδραστήρες MOCVD.

πρόδρομες ουσίες που μπορεί να είναι πολύ θερμότερες και πολύ διαβρωτικές. ΟΕπικάλυψη CVD TaCπαρέχει ένα προστατευτικό φράγμα μεταξύ του υποδοχέα γραφίτη και των αντιδρώντων αερίων, για παράδειγμα, της αμμωνίας (NH3) και των εξαιρετικά δραστικών, μεταλλικών-οργανικών πρόδρομων ουσιών. Η επίστρωση αποτρέπει τη χημική αποικοδόμηση του υποστρώματος γραφίτη, το σχηματισμό σωματιδίων στο περιβάλλον εναπόθεσης και τη διάχυση ακαθαρσιών στα εναποτιθέμενα φιλμ. Αυτές οι ενέργειες είναι κρίσιμες για υψηλής ποιότητας, επιταξιακά φιλμ, καθώς ενδέχεται να επηρεάσουν την ποιότητα του φιλμ.

Οι υποδοχείς γκοφρέτας είναι κρίσιμα συστατικά για την προετοιμασία του πλακιδίου και την επιταξιακή ανάπτυξη ημιαγωγών Τάξης III, όπως SiC, AlN και GaN. Οι περισσότεροι φορείς πλακιδίων είναι κατασκευασμένοι από γραφίτη και επικαλυμμένοι με SiC για προστασία από τη διάβρωση από αέρια διεργασίας. Οι θερμοκρασίες επιταξιακής ανάπτυξης κυμαίνονται από 1100 έως 1600°C και η αντοχή στη διάβρωση της προστατευτικής επίστρωσης είναι ζωτικής σημασίας για τη μακροζωία του φορέα γκοφρέτας. Η έρευνα έχει δείξει ότι το TaC διαβρώνεται έξι φορές πιο αργά από το SiC στην αμμωνία υψηλής θερμοκρασίας και πάνω από δέκα φορές πιο αργά στο υδρογόνο υψηλής θερμοκρασίας.

Πειράματα έδειξαν ότι οι επικαλυμμένοι με TaC φορείς παρουσιάζουν εξαιρετική συμβατότητα στη διαδικασία μπλε GaN MOCVD χωρίς να εισάγουν ακαθαρσίες. Με περιορισμένες ρυθμίσεις διεργασίας, τα LED που αναπτύσσονται χρησιμοποιώντας φορείς TaC παρουσιάζουν απόδοση και ομοιομορφία συγκρίσιμες με εκείνες που αναπτύσσονται με συμβατικούς φορείς SiC. Ως εκ τούτου, οι φορείς με επίστρωση TaC έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τους φορείς γραφίτη γυμνού γραφίτη και από τους φορείς γραφίτη με επικάλυψη SiC.

Χρησιμοποιώνταςεπικαλύψεις καρβιδίου τανταλίου (TaC).μπορεί να αντιμετωπίσει τα ελαττώματα των άκρων των κρυστάλλων και να βελτιώσει την ποιότητα ανάπτυξης των κρυστάλλων, καθιστώντας την βασική τεχνολογία για την επίτευξη «γρηγορότερης, παχύτερης και μεγαλύτερης ανάπτυξης». Η βιομηχανική έρευνα έδειξε επίσης ότι τα χωνευτήρια γραφίτη με επικάλυψη καρβιδίου του τανταλίου μπορούν να επιτύχουν πιο ομοιόμορφη θέρμανση, παρέχοντας έτσι εξαιρετικό έλεγχο διεργασίας για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλου SiC, μειώνοντας έτσι σημαντικά την πιθανότητα σχηματισμού πολυκρυσταλλικού στην άκρη του κρυστάλλου SiC.

Η μέθοδος εναπόθεσης στρώματος CVD του TaC έχει ως αποτέλεσμα μια εξαιρετικά πυκνή και συγκολλητική επίστρωση. Το CVD TaC είναι μοριακά συνδεδεμένο με το υπόστρωμα, σε αντίθεση με τις ψεκασμένες ή συντηγμένες επικαλύψεις, από τις οποίες η επίστρωση θα υπόκειται σε αποκόλληση. Αυτό μεταφράζεται σε καλύτερη πρόσφυση, λεία επιφάνεια και υψηλή ακεραιότητα. Η επίστρωση θα αντέξει τη διάβρωση, το ράγισμα και το ξεφλούδισμα ακόμη και όταν γίνεται επανειλημμένα με θερμικό κύκλο σε ένα επιθετικό περιβάλλον διεργασίας. Αυτό διευκολύνει τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του υποδοχέα και το μειωμένο κόστος συντήρησης και αντικατάστασης.

Το CVD TaC Coated Susceptor μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να ταιριάζει σε μια σειρά από διαμορφώσεις αντιδραστήρων MOCVD, οι οποίες περιλαμβάνουν οριζόντια, κάθετα και πλανητικά συστήματα.  Η προσαρμογή περιλαμβάνει το πάχος της επίστρωσης, το υλικό υποστρώματος και τη γεωμετρία, επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση ανάλογα με τις συνθήκες της διαδικασίας.  Είτε για GaN, AlGaN, InGaN είτε για άλλα σύνθετα υλικά ημιαγωγών, ο υποδοχέας παρέχει σταθερή και επαναλαμβανόμενη απόδοση, και τα δύο είναι απαραίτητα για την επεξεργασία συσκευών υψηλής απόδοσης.

Η επίστρωση TaC προσφέρει μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και καθαρότητα, αλλά επίσης ενισχύει τις μηχανικές ιδιότητες του υποδοχέα με αντοχή στη θερμική παραμόρφωση από επαναλαμβανόμενες θερμικές καταπονήσεις. Οι μηχανικές ιδιότητες εξασφαλίζουν σταθερή στήριξη γκοφρέτας και περιστρεφόμενη ισορροπία κατά τη διάρκεια μακρών περιόδων εναπόθεσης.  Επιπλέον, η βελτίωση διευκολύνει τη σταθερή αναπαραγωγιμότητα και τον χρόνο λειτουργίας του εξοπλισμού.