Kaip tantalo karbido dangos stabilizuoja PVT šiluminį lauką?

Silicio karbido (SiC) PVT kristalų augimo procese šiluminio lauko stabilumas ir vienodumas tiesiogiai lemia kristalų augimo greitį, defektų tankį ir medžiagos vienodumą. Kaip sistemos riba, šiluminio lauko komponentai pasižymi paviršiaus termofizinėmis savybėmis, kurių nedideli svyravimai smarkiai sustiprėja esant aukštai temperatūrai, o tai galiausiai sukelia nestabilumą augimo sąsajoje. Standartizavus šilumines ribines sąlygas, tantalo karbido (TaC) dangos tapo pagrindine šiluminio lauko reguliavimo ir aukštos kokybės kristalų augimo užtikrinimo technologija.

1. Nepadengto grafito ir kitų dangų šiluminio lauko skausmo taškai Nepadengtas grafitas:

Jo paviršiaus charakteristikos turi būdingą neapibrėžtumą. Šiluminės spinduliuotės koeficientą veikia paviršiaus šiurkštumas ir oksidacijos laipsnis, o svyravimai siekia iki ±15%, todėl vietiniai šiluminio lauko temperatūros skirtumai viršija 20 °C, todėl kristalų augimo sąsaja yra nestabili.

Kitų dangų trūkumai:

PVD dangos kenčia dėl prasto storio vienodumo (nukrypimai iki ±10%), dėl to atsiranda netolygus šiluminės varžos pasiskirstymas ir vietiniai karštieji taškai šiluminiame lauke; plazma purškiamos dangos pasižymi dideliais šilumos laidumo svyravimais (±8 W/m·K), todėl neįmanoma suformuoti stabilaus temperatūros gradiento; Įprastos anglies pagrindu pagamintos dangos turi nestabilius šiluminio plėtimosi koeficientus, yra linkusios įtrūkti po terminio ciklo ir taip pažeisti šiluminio lauko vientisumą.

2. Trys pagrindiniai dangų optimizavimo poveikiai šiluminiam laukui Dėl stabilių ir kontroliuojamų termofizinių savybių tantalo karbido dangos standartizuoja sudėtingas ribines sąlygas. Pagrindinės jų savybės yra šios:

Pagrindinės termofizinės savybės

3 Tiesioginis poveikis kristalų augimo procesui

Stabilios šiluminės ribinės sąlygos sukuria atkuriamą ir tiksliai kontroliuojamą augimo aplinką, kurią daugiausia atspindi:

Patobulintas šiluminio lauko modeliavimo tikslumas:

Danga suteikia tiksliai apibrėžtus ribinius parametrus, leidžiančius skaičiavimo modeliavimo rezultatus labiau atitikti tikrovę, žymiai sutrumpinant proceso kūrimo ir optimizavimo ciklus.

Patobulinta augimo sąsajos morfologija:

Vienodas šilumos srautas padeda suformuoti ir išlaikyti idealią augimo sąsajos formą, kuri yra šiek tiek išgaubta link pradinės medžiagos, o tai labai svarbu norint gauti mažo dislokacijos tankio kristalus.

Patobulintas proceso pakartojamumas:

Pagerinta terminio lauko paleidimo būsenos nuoseklumas tarp skirtingų auginimo partijų, sumažinant kristalų kokybės svyravimus, atsirandančius dėl terminio lauko nestabilumo.

4.Išvada

Dėl puikių ir stabilių termofizinių savybių tantalo karbido dangos paverčia grafito komponentų paviršių iš „kintamo“ į „konstantą“. Jie suteikia nuspėjamas, pakartojamas ir vienodas šilumines ribines sąlygas PVT kristalų auginimo sistemoms ir yra pagrindinis technologinis žingsnis užtikrinant aukštos kokybės ir stabilų silicio karbido kristalų augimą termodinamine perspektyva.

Kitame straipsnyje mes sutelksime dėmesį į sąsajų inžineriją ir analizuosime, kaip tantalo karbido dangos užtikrina ilgalaikį tarnavimą esant ekstremaliam šiluminiam ciklui. Jei reikia išsamių bandymų ataskaitų apie termofizines dangos savybes, jas galima rasti oficialios svetainės techniniu kanalu.