Пористе кільце TaC

Карбід кремнію (SiC), напівпровідниковий матеріал третього покоління, має такі видатні властивості, як висока ширина забороненої зони, висока теплопровідність і сильне електричне поле пробою, що робить його вирішальним у таких сферах, як нові транспортні засоби, що працюють на енергії, залізничний транспорт, зв’язок 5G і силова електроніка. Для вирощування монокристалів SiC потрібні надзвичайно високі температури (>2000°C) і суворі фізичні та хімічні умови, що висуває надзвичайно високі вимоги до ключових компонентів обладнання для вирощування, таких як тиглі та компоненти теплового поля. Semixlab забезпечує кільця з пористого карбіду танталу (TaC) з унікальними фізичними та хімічними властивостями, які стали ідеальним матеріалом для оптимізації процесу росту монокристалів SiC.

Основні характеристики кілець з пористого карбіду танталу

1. Висока температурна стабільність

Точка плавлення карбіду танталу до 3880 ℃, в діапазоні температур росту монокристалів карбіду кремнію (2000-2500 ℃), щоб підтримувати структурну стабільність, уникати деформації або випаровування.

Низький коефіцієнт теплового розширення (6.3×10⁻⁶/K), що зменшує ризик утворення тріщин, викликаних термічним навантаженням.

2. Хімічна інертність

Він добре сумісний із карбідом кремнію, графітом та іншими матеріалами та не реагує з парами кремнію (Si) і вуглецю (C) при високій температурі, щоб уникнути забруднення кристалів. Відмінна корозійна стійкість до кремнієвих/вуглецевих газів.

Швидкий опис:

1. Інші назви: пористе кільце TaC, пористий карбід танталу, кільце з покриттям TaC

2. Застосування: як основний компонент системи теплового поля, пористе кільце TaC регулює розподіл теплового випромінювання через пористу структуру, зменшує радіальний градієнт температури та покращує осьову однорідність росту монокристалу карбіду кремнію. У поєднанні з графітовим нагрівачем можна зменшити дефекти напруги кристала, спричинені локальним перегріванням.

3. Основні параметри: температура плавлення карбіду танталу до 3880 ℃, у діапазоні температур росту монокристалів карбіду кремнію (2000-2500 ℃) для підтримки структурної стабільності, уникнення деформації або випаровування.

Низький коефіцієнт теплового розширення (6.3×10⁻⁶/K), що зменшує ризик утворення тріщин, викликаних термічним навантаженням.

Ключове застосування у вирощуванні монокристалів карбіду кремнію

1. Конструкція теплового поля та контроль температури

Будучи основним компонентом системи теплового поля, пористе кільце TaC регулює розподіл теплового випромінювання через пористу структуру, зменшує радіальний градієнт температури та покращує рівномірність осьового росту кристала.

У поєднанні з графітовим нагрівачем можна зменшити дефекти кристалічної напруги, спричинені локальним перегріванням.

2. Оптимізація транспорту газу та реакції

У печі для вирощування PVT пористі кільця TaC можна використовувати як газодифузійне середовище для рівномірного розподілу парів Si/C на поверхні затравкового кристала, що може покращити швидкість росту та якість кристалів.

Пориста структура може адсорбувати мікродомішки (наприклад, іони металів) і покращувати чистоту кристала (питомий опір >10⁵ Ω·см).

3. Конструкція підтримки тривалого терміну служби

Замість традиційних графітових матеріалів він використовується для опорних кілець тигля або теплоізоляційних шарів, щоб уникнути проблеми графітового порошку при високих температурах і продовжити термін служби обладнання (>1000 годин).

Пориста структура знімає концентрацію термічної напруги та знижує ризик розтріскування.

Кільце TaC в основному використовується в методі PVT

Підсумовуючи, кільце Porous TaC від Semixlab покращує якість кристалів: рівномірне теплове поле зменшує щільність дефектів і підтримує виготовлення великих монокристалів SiC розміром 6 дюймів і більше.

Оптимізація ефективності процесу: прискорення ефективності транспортування газу та підвищення темпів зростання на 10-15%.

Зниження витрат на виробництво: компоненти з тривалим терміном експлуатації зменшують частоту обслуговування обладнання, а загальна вартість знижується на 20-30%.

Переваги пористої структури

Контрольована пористість (30-60%) оптимізує шлях дифузії газу та сприяє рівномірному транспорту парів Si/C у PVT (фізичний метод транспортування парів).

Висока питома поверхня підвищує ефективність теплового випромінювання, допомагає сформувати однорідне температурне поле та пригнічує кристалічні дефекти (такі як мікротрубочки та дислокації).