Порозни графитни дискови обложени со TaC за раст на SiC монокристали

Бидејќи растот на монокристалите од силициум карбид (SiC) продолжува да се зголемува кон поголеми дијаметри и построга контрола на дефектите, стабилноста и чистотата на компонентите од топлата зона станаа критични за целокупниот принос на кристали и перформансите на уредот. Порозните графитни дискови обложени со TaC (тантал карбид) се конструирани како напредни функционални компоненти во рамките на процесот на раст на кристалите од SiC со физички транспорт на пареа (PVT), играјќи одлучувачка улога во регулирањето на транспортот на пареа, стабилизацијата на термичкото поле и контролата на контаминацијата.

Во средини за раст на SiC монокристали кои работат на ултра високи температури кои обично надминуваат 2000 °C, конвенционалните графитни компоненти се ранливи на хемиска ерозија, сублимација на јаглерод и генерирање на честички кога се изложени на реактивни видови на пареа што содржат силициум. Порозните графитни дискови обложени со TaC на Semixlab се справуваат со овие предизвици со комбинирање на внимателно изработена порозна графитна подлога со конформна, TaC обвивка со висока чистота. Овој дизајн обезбедува контролирана пропустливост на гас и хемиски инертна бариера, овозможувајќи прецизно управување со флуксот на пареа што содржи Si и C помеѓу изворниот материјал и интерфејсот за раст на кристалите.

Во садот за раст, порозните графитни дискови обложени со TaC функционираат како модератори на протокот на пареа и регулатори на дифузија. Меѓусебно поврзаните пори овозможуваат контролиран пренос на сублимирани видови, додека го потиснуваат турбулентниот проток на пареа и локализираните градиенти на концентрација. Овој контролиран транспорт на маса директно придонесува за порамномерна интерфејс за раст, подобрена конзистентност на радијалната дебелина и подобрена морфологија на кристалите. Во исто време, TaC облогата го изолира основниот графит од директна хемиска интеракција со Si пареа, значително намалувајќи ја потрошувачката на графит, деградацијата на површината и контаминацијата поврзана со јаглерод за време на продолжените периоди на раст.

Термички, исклучителната точка на топење (≥3880℃) и стабилноста на TaC обезбедуваат структурен интегритет и адхезија на облогата при повторени термички циклуси. Порозната архитектура дополнително придонесува за локализирано подесување на термичкиот отпор, помагајќи да се стабилизираат аксијалните и радијалните температурни градиенти во топлата зона. Ова термичко модерирање е особено корисно за раст на SiC були со голем дијаметар, каде што стабилноста на интерфејсот и термичката симетрија се неопходни за минимизирање на формирањето на микроцевки, дислокациите на базалната рамнина и другите кристалографски дефекти.

Од перспектива на контрола на контаминација, порозните графитни дискови обложени со TaC нудат значителна предност во однос на необложените или конвенционално обложените компоненти. Густиот TaC слој ефикасно го потиснува графитното прашење и ослободувањето на честички, поддржувајќи пониски нивоа на нечистотии во позадина и почисти средини за раст. Ова се преведува во подобрена кристална чистота, намален ризик од нуклеација на дефекти и повисоки приноси на плочки низводно.

Семикслаб дизајнира и произведува порозни графитни дискови обложени со TaC користејќи контролирани процеси на обложување кои ја балансираат дебелината на облогата, задржувањето на порите и длабочината на пенетрација на облогата. Ова обезбедува долгорочна стабилност на пропустливоста без блокирање на порите, одржувајќи конзистентни карактеристики на транспорт на пареа во текот на целиот работен век на компонентата. Секој производ е развиен со компатибилност со главните дизајни на SiC PVT печки и е погоден и за системи за раст на кристали на истражувачко ниво и за производство на големо.