PARTIE/1
Le creuset, le porte-graines et l'anneau de guidage dans un four monocristallin SiC et AIN ont été cultivés par la méthode PVT
Comme le montre la figure 2 [1], lorsque la méthode de transport physique de vapeur (PVT) est utilisée pour préparer le SiC, le germe cristallin se trouve dans une région de température relativement basse, la matière première SiC se trouve dans une région de température relativement élevée (au-dessus de 2 400 °C).℃), et la matière première se décompose pour produire du SiXCy (comprenant principalement Si, SiC₂, si₂C, etc). Le matériau en phase vapeur est transporté de la région à haute température vers le germe cristallin dans la région à basse température., forming noyaux de graines, croissance et génération de monocristaux. Les matériaux de champ thermique utilisés dans ce processus, tels que le creuset, l'anneau de guidage d'écoulement, le support de germes de cristal, doivent être résistants aux températures élevées et ne pollueront pas les matières premières SiC et les monocristaux de SiC. De même, les éléments chauffants lors de la croissance des monocristaux d’AlN doivent être résistants à la vapeur d’Al, N₂corrosion, et doivent avoir une température eutectique élevée (avec AlN) pour raccourcir la période de préparation des cristaux.
Il a été constaté que le SiC[2-5] et l'AlN[2-3] préparés parRevêtement TaCles matériaux du champ thermique en graphite étaient plus propres, presque pas de carbone (oxygène, azote) et autres impuretés, moins de défauts de bord, une résistivité plus faible dans chaque région, et la densité des micropores et la densité des piqûres de gravure étaient considérablement réduites (après gravure au KOH) et la qualité des cristaux a été grandement amélioré. En outre,Creuset TaCle taux de perte de poids est presque nul, l'apparence est non destructive, peut être recyclé (durée de vie jusqu'à 200 heures), peut améliorer la durabilité et l'efficacité d'une telle préparation monocristalline.
FIGUE. 2. (a) Diagramme schématique du dispositif de culture de lingots monocristallins SiC par méthode PVT
(b) HautRevêtement TaCsupport de graine (y compris graine SiC)
(c)Bague de guidage en graphite avec revêtement TAC
PARTIE/2
Réchauffeur de croissance de couche épitaxiale MOCVD GaN
Comme le montre la figure 3 (a), la croissance MOCVD GaN est une technologie de dépôt chimique en phase vapeur utilisant une réaction de décomposition organométrique pour faire croître des films minces par croissance épitaxiale en phase vapeur. La précision et l'uniformité de la température dans la cavité font du réchauffeur le composant essentiel le plus important de l'équipement MOCVD. Que le substrat puisse être chauffé rapidement et uniformément pendant une longue période (sous refroidissement répété), la stabilité à haute température (résistance à la corrosion gazeuse) et la pureté du film affecteront directement la qualité du dépôt du film, la consistance de l'épaisseur, et les performances de la puce.
Afin d'améliorer les performances et l'efficacité du recyclage du réchauffeur dans le système de croissance MOCVD GaN,Enduit TACle chauffage au graphite a été introduit avec succès. Comparée à la couche épitaxiale de GaN cultivée par un appareil de chauffage conventionnel (en utilisant un revêtement pBN), la couche épitaxiale de GaN cultivée par un appareil de chauffage TaC présente presque la même structure cristalline, l'uniformité de l'épaisseur, les défauts intrinsèques, le dopage d'impuretés et la contamination. De plus, lerevêtement TaCa une faible résistivité et une faible émissivité de surface, ce qui peut améliorer l'efficacité et l'uniformité du chauffage, réduisant ainsi la consommation d'énergie et la perte de chaleur. La porosité du revêtement peut être ajustée en contrôlant les paramètres du processus pour améliorer encore les caractéristiques de rayonnement du radiateur et prolonger sa durée de vie [5]. Ces avantages fontRevêtement TaCLes radiateurs en graphite sont un excellent choix pour les systèmes de croissance MOCVD GaN.
FIGUE. 3. (a) Diagramme schématique du dispositif MOCVD pour la croissance épitaxiale de GaN
(b) Chauffage en graphite moulé à revêtement TAC installé dans la configuration MOCVD, à l'exclusion de la base et du support (illustration montrant la base et le support en chauffage)
(c) Élément chauffant en graphite revêtu de TAC après croissance épitaxiale de 17 GaN. [6]
PARTIE/3
Suscepteur enduit pour épitaxie (support de plaquette)
Le support de tranche est un composant structurel important pour la préparation de tranches de SiC, d'AlN, de GaN et d'autres tranches de semi-conducteurs de troisième classe et pour la croissance de tranches épitaxiales. La plupart des supports de tranches sont en graphite et recouverts d'un revêtement SiC pour résister à la corrosion causée par les gaz de traitement, avec une plage de température épitaxiale de 1 100 à 1 600 °C.°C, et la résistance à la corrosion du revêtement protecteur joue un rôle crucial dans la durée de vie du support de tranche. Les résultats montrent que la vitesse de corrosion du TaC est 6 fois plus lente que celle du SiC dans l’ammoniac à haute température. Dans l’hydrogène à haute température, la vitesse de corrosion est encore plus de 10 fois plus lente que celle du SiC.
Il a été prouvé expérimentalement que les plateaux recouverts de TaC présentent une bonne compatibilité dans le procédé GaN MOCVD à lumière bleue et n'introduisent pas d'impuretés. Après des ajustements de processus limités, les LED cultivées à l'aide de supports TaC présentent les mêmes performances et la même uniformité que les supports SiC conventionnels. Par conséquent, la durée de vie des palettes revêtues de TAC est meilleure que celle de l'encre en pierre nue etRevêtement SiCpalettes en graphite.
Heure de publication : 05 mars 2024