TaC പൂശിയ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഭാഗങ്ങളുടെ പ്രയോഗം

ഭാഗം/1

SiC, AIN സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫർണസിലെ ക്രൂസിബിൾ, സീഡ് ഹോൾഡർ, ഗൈഡ് റിംഗ് എന്നിവ PVT രീതിയിലാണ് വളർത്തിയത്.

ചിത്രം 2 [1] ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, SiC തയ്യാറാക്കാൻ ഫിസിക്കൽ നീരാവി ഗതാഗത രീതി (PVT) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സീഡ് ക്രിസ്റ്റൽ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള പ്രദേശത്താണ്, SiC അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ താരതമ്യേന ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള മേഖലയിലാണ് (2400 ന് മുകളിൽ.℃), അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ വിഘടിപ്പിച്ച് SiXCy (പ്രധാനമായും Si, SiC ഉൾപ്പെടെ).₂, എസ്.ഐ₂സി, മുതലായവ). നീരാവി ഘട്ടം മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന താപനില മേഖലയിൽ നിന്ന് താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവ് പ്രദേശത്തെ വിത്ത് പരലിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു, fവിത്ത് അണുകേന്ദ്രങ്ങളെ ക്രമപ്പെടുത്തുന്നു, വളരുന്നു, ഒറ്റ പരലുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന താപ ഫീൽഡ് മെറ്റീരിയലുകളായ ക്രൂസിബിൾ, ഫ്ലോ ഗൈഡ് റിംഗ്, സീഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഹോൾഡർ എന്നിവ ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതും SiC അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളെയും SiC സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളേയും മലിനമാക്കില്ല. അതുപോലെ, AlN സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ വളർച്ചയിലെ താപനം മൂലകങ്ങൾ Al നീരാവി, N എന്നിവയെ പ്രതിരോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്.₂തുരുമ്പെടുക്കൽ, ഉയർന്ന യൂടെക്റ്റിക് താപനില ഉണ്ടായിരിക്കണം (കൂടെ AlN) ക്രിസ്റ്റൽ തയ്യാറാക്കൽ കാലയളവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന്.

SiC[2-5] ഉം AlN[2-3] ഉം തയ്യാറാക്കിയതായി കണ്ടെത്തിTaC പൂശിയത്ഗ്രാഫൈറ്റ് തെർമൽ ഫീൽഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ കൂടുതൽ വൃത്തിയുള്ളവയായിരുന്നു, മിക്കവാറും കാർബണും (ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ) മറ്റ് മാലിന്യങ്ങളും ഇല്ല, കുറച്ച് അരികിലെ വൈകല്യങ്ങൾ, ഓരോ പ്രദേശത്തും ചെറിയ പ്രതിരോധം, മൈക്രോപോർ സാന്ദ്രത, എച്ചിംഗ് പിറ്റ് സാന്ദ്രത എന്നിവ ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു (KOH എച്ചിംഗിന് ശേഷം), ക്രിസ്റ്റൽ ഗുണനിലവാരം. വളരെ മെച്ചപ്പെട്ടു. ഇതുകൂടാതെ,TaC ക്രൂസിബിൾശരീരഭാരം കുറയ്ക്കാനുള്ള നിരക്ക് ഏതാണ്ട് പൂജ്യമാണ്, രൂപം വിനാശകരമല്ല, റീസൈക്കിൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും (200h വരെ ജീവിതം), അത്തരം സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ തയ്യാറാക്കലിൻ്റെ സുസ്ഥിരതയും കാര്യക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

അത്തിപ്പഴം. 2. (എ) പിവിടി രീതി ഉപയോഗിച്ച് SiC സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഇങ്കോട്ട് വളരുന്ന ഉപകരണത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം
(ബി) മുകളിൽTaC പൂശിയത്വിത്ത് ബ്രാക്കറ്റ് (SiC വിത്ത് ഉൾപ്പെടെ)
(സി)TAC പൂശിയ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഗൈഡ് റിംഗ്

ഭാഗം/2

MOCVD GaN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി വളരുന്ന ഹീറ്റർ

ചിത്രം 3 (a) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, MOCVD GaN വളർച്ച എന്നത് നീരാവി എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചയിലൂടെ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ വളർത്തുന്നതിന് ഓർഗാനോമെട്രിക് ഡീകോപോസിഷൻ റിയാക്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു രാസ നീരാവി നിക്ഷേപ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്. അറയിലെ താപനില കൃത്യതയും ഏകീകൃതതയും MOCVD ഉപകരണങ്ങളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകമായി ഹീറ്ററിനെ മാറ്റുന്നു. അടിവസ്ത്രം വളരെ നേരം വേഗത്തിലും ഏകതാനമായും ചൂടാക്കാൻ കഴിയുമോ (ആവർത്തിച്ചുള്ള തണുപ്പിക്കലിന് കീഴിൽ), ഉയർന്ന താപനിലയിലെ സ്ഥിരതയും (ഗ്യാസ് നാശത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധം) ഫിലിമിൻ്റെ ശുദ്ധതയും ഫിലിം ഡിപ്പോസിഷൻ്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കും, കനം സ്ഥിരത, ചിപ്പിൻ്റെ പ്രകടനവും.

MOCVD GaN വളർച്ചാ സംവിധാനത്തിലെ ഹീറ്ററിൻ്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമതയും പുനരുപയോഗ കാര്യക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്,TAC-പൊതിഞ്ഞഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്റർ വിജയകരമായി അവതരിപ്പിച്ചു. പരമ്പരാഗത ഹീറ്റർ (pBN കോട്ടിംഗ് ഉപയോഗിച്ച്) വളർത്തുന്ന GaN എപ്പിടാക്‌സിയൽ ലെയറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, TaC ഹീറ്റർ വളർത്തുന്ന GaN എപ്പിടാക്‌സിയൽ പാളിക്ക് ഏതാണ്ട് ഒരേ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന, കനം ഏകത്വം, ആന്തരിക വൈകല്യങ്ങൾ, അശുദ്ധി ഡോപ്പിംഗ്, മലിനീകരണം എന്നിവയുണ്ട്. കൂടാതെ, ദിTaC കോട്ടിംഗ്കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധശേഷിയും കുറഞ്ഞ ഉപരിതല എമിസിവിറ്റിയും ഉണ്ട്, ഇത് ഹീറ്ററിൻ്റെ കാര്യക്ഷമതയും ഏകീകൃതതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അതുവഴി വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും താപനഷ്ടവും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. ഹീറ്ററിൻ്റെ റേഡിയേഷൻ സവിശേഷതകൾ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും അതിൻ്റെ സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് കോട്ടിംഗിൻ്റെ സുഷിരം ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും [5]. ഈ നേട്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നുTaC പൂശിയത്MOCVD GaN വളർച്ചാ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്ററുകൾ ഒരു മികച്ച തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്.

അത്തിപ്പഴം. 3. (a) GaN എപ്പിടാക്‌സിയൽ വളർച്ചയ്‌ക്കുള്ള MOCVD ഉപകരണത്തിൻ്റെ സ്‌കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം
(ബി) ബേസും ബ്രാക്കറ്റും ഒഴികെ, MOCVD സജ്ജീകരണത്തിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്ത മോൾഡഡ് TAC- കോട്ടഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്റർ (ചൂടാക്കുന്നതിൽ അടിസ്ഥാനവും ബ്രാക്കറ്റും കാണിക്കുന്ന ചിത്രം)
(സി) 17 GaN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചയ്ക്ക് ശേഷം TAC- പൂശിയ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഹീറ്റർ. [6]

ഭാഗം/3

എപ്പിടാക്‌സിക്കുള്ള കോട്ടഡ് സസെപ്റ്റർ (വേഫർ കാരിയർ)

SiC, AlN, GaN എന്നിവയും മറ്റ് മൂന്നാം ക്ലാസ് അർദ്ധചാലക വേഫറുകളും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫർ വളർച്ചയും തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഘടനാപരമായ ഘടകമാണ് വേഫർ കാരിയർ. മിക്ക വേഫർ കാരിയറുകളും ഗ്രാഫൈറ്റ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, പ്രോസസ്സ് വാതകങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കാൻ SiC കോട്ടിംഗ് പൂശിയിരിക്കുന്നു, 1100 മുതൽ 1600 വരെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ താപനിലയുണ്ട്.°സി, സംരക്ഷണ കോട്ടിംഗിൻ്റെ നാശ പ്രതിരോധം വേഫർ കാരിയറിൻ്റെ ജീവിതത്തിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ അമോണിയയിൽ TaC യുടെ നാശത്തിൻ്റെ നിരക്ക് SiC നേക്കാൾ 6 മടങ്ങ് കുറവാണ് എന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഹൈഡ്രജനിൽ, തുരുമ്പെടുക്കൽ നിരക്ക് SiC നേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് കുറവാണ്.

TaC കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ട്രേകൾ ബ്ലൂ ലൈറ്റ് GaN MOCVD പ്രക്രിയയിൽ നല്ല അനുയോജ്യത കാണിക്കുന്നുവെന്നും മാലിന്യങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നില്ലെന്നും പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. പരിമിതമായ പ്രോസസ്സ് അഡ്ജസ്റ്റ്മെൻ്റുകൾക്ക് ശേഷം, TaC കാരിയറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വളർത്തിയ ലെഡുകൾ പരമ്പരാഗത SiC കാരിയറുകളുടെ അതേ പ്രകടനവും സമാനതയും പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, TAC- പൂശിയ പലകകളുടെ സേവനജീവിതം നഗ്നമായ കല്ല് മഷിയേക്കാൾ മികച്ചതാണ്SiC പൂശിയത്ഗ്രാഫൈറ്റ് പലകകൾ.