‌ SIC -kristallide defektide ja puhtuse optimeerimine TAC -kattega

1.Karetegevuse tihedus on märkimisväärselt vähenenud

SelleTAC -kattekihtPeaaegu täielikult välistab süsiniku kapseldamise nähtuse, eraldades otsese kontakti grafiidi tiigli ja SIC sula vahel, vähendades märkimisväärselt mikroturude defekti tihedust. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et TAC -ga kaetud tiiglistes kasvatatud kristallides süsinikkatte põhjustatud mikroturude defektide tihedus väheneb enam kui 90% võrreldes traditsiooniliste grafiidi truudutega. Kristallpind on ühtlaselt kumer ja servas pole polükristallilist struktuuri, samas kui tavalistel grafiidi truutidel on sageli serva polükristalliseerumine ja kristallide depressioon ja muud defektid.

2. Lisandite pärssimine ja puhtuse paranemine

TAC -materjalil on SI, C ja N aurude suhtes suurepärane keemiline inerts ning see võib tõhusalt ära hoida selliseid lisandeid, näiteks lämmastikku grafiidis, kristalli hajumast. GDM-i ja saali testid näitavad, et lämmastiku kontsentratsioon kristallis on vähenenud enam kui 50%ja takistus on suurenenud 2-3-kordse traditsioonilise meetodi protsendile. Ehkki lisati TA -elemendi jäljekogus (aatomi osakaal <0,1%), vähenes kogu lisandite kogusisaldus enam kui 70%, parandades oluliselt kristalli elektrilisi omadusi.

3. Kristallide morfoloogia ja kasvu ühtlus

TAC -kate reguleerib temperatuurigradienti kristallide kasvu liidesel, võimaldades kristallplokil kasvada kumer kõverdatud pinnal ja homogeniseerides serva kasvukiirust, vältides seega polükristalliseerumisnähtust, mis on põhjustatud traditsiooniliste grafiitide meristide servast üle jahutamisest. Tegelik mõõtmine näitab, et TAC -ga kaetud tiiglis kasvatatud kristallplok läbimõõdu kõrvalekalded on ≤2%ja kristallpinna tasasus (RMS) paraneb 40%.

TAC -katte reguleerimismehhanism termilisel väljal ja soojusülekande omadused

TAC -katte jõudluse võrdlus teiste tiiglimaterjalidega

‌Materjalik tüüp‌	‌Temperatuuri resistentsus‌	‌Keemiline inerdus‌	‌Mehaaniline tugevus‌	‌KRYSTAL DEFECTI TAHUTUS	‌Tüüpilised rakenduse stsenaariumid
‌Tac kaetud grafiit	≥2600 ° C	SI/C auruga reaktsioon pole	MOHS kõvadus 9-10, tugev termiline šokikindlus	<1 cm⁻² (mikropipe)	Kõrge puhketugevusega 4H/6H-SIC üksikkristallide kasv
‌Bare grafiidi	≤2200 ° C	Korrodeerunud si auru vabastamise C	Madal tugevus, kalduvus pragunemisele	10-50 cm⁻²	Kulutõhusad SIC substraadid energiaseadmete jaoks
‌Sic kaetud grafiit	≤1600 ° C	Reageerib SI -ga, mis moodustab sic₂ kõrgel temperatuuril	Suur kõvadus, kuid rabe	5-10 cm⁻²	Pakendimaterjalid keskmise temperatuuri pooljuhtide jaoks
‌Bn tiigitav	<2000k	Väljaanded N/B lisandid	Kehv korrosioonikindlus	8-15 cm⁻²	Epitaksiaalsed substraadid ühendi pooljuhtide jaoks

TAC -kattekiht on saavutanud SIC -kristallide kvaliteedi põhjaliku paranemise läbi keemilise barjääri kolmekordse mehhanismi, termilise välja optimeerimise ja liidese regulatiivse mehhanismi

• Defektikontrolli mikrotuba tihedus on väiksem kui 1 cm⁻² ja süsinikkate on täielikult kõrvaldatud
• Puhtuse paranemine: lämmastiku kontsentratsioon <1 × 10⁷ cm⁻³, takistus> 10⁴ ω · cm;
• Termovälja parandamine kasvutõhususe ühtluses vähendab energiatarbimist 4% ja pikendab tiigli eluea 2–3 korda.