‌ Optimizavimas SiC kristaluose defektų ir grynumo, naudojant TAC dengimą

1. Defektų tankis žymiai sumažėjo

The TAC dangaBeveik visiškai pašalinamas anglies kapsuliavimo reiškinys, išskiriant tiesioginį kontaktą tarp grafito tiglio ir SiC lydalo, žymiai sumažinant mikrotubijų defektų tankį. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad mikrotubžolių defektų tankis, kurį sukelia anglies danga kristaluose, išaugintuose TAC dengtuose tiriuose, sumažėja daugiau kaip 90%, palyginti su tradiciniais grafito tipas. Kristalų paviršius yra vienodai išgaubtas, o krašte nėra jokios polikristalinės struktūros, o paprasti grafito tiražai dažnai turi kraštų polikristalizaciją ir kristalų depresiją bei kitus defektus.

2. Priekinių slopinimo ir grynumo gerinimas

TAC medžiaga turi puikų cheminį inertiškumą Si, C ir N garams ir gali veiksmingai užkirsti kelią priemaišoms, tokioms kaip azotas grafitu, difuzijos į kristalą. GDMS ir Hall testai rodo, kad azoto koncentracija kristaluose sumažėjo daugiau nei 50%, o varža padidėjo iki 2–3 kartų nuo tradicinio metodo. Nors buvo įtrauktas nedidelis TA elemento kiekis (atominė proporcija <0,1%), bendras bendras priemaišų kiekis sumažėjo daugiau kaip 70%, žymiai pagerinant kristalo elektrines savybes.

3. Kristalų morfologija ir augimo vienodumas

TAC danga reguliuoja temperatūros gradientą ties kristalų augimo sąsaja, leidžiančia kristalų luitai augti ant išgaubto išlenkto paviršiaus ir homogenizuodamas kraštų augimo greitį, taip išvengdamas polikristalizacijos reiškinio, kurį sukelia kraštų perteklius tradiciniuose grafito tiražuose. Faktinis matavimas rodo, kad TAC dengtame tiglyje išaugintas kristalų luitų skersmens nuokrypis yra ≤2%, o kristalų paviršiaus lygumas (RMS) pagerėja 40%.

TAC padengimo ant šiluminio lauko ir šilumos perdavimo charakteristikų reguliavimo mechanizmas

TAC dangos našumo palyginimas su kitomis tiglių medžiagomis

Materialinis tipas‌	‌Temperatūros atsparumas‌	‌Chemical inertiškumas‌	‌Mechaninis stiprumas‌	‌ Kristalo defektų tankis	‌Typiniai taikymo scenarijai
‌Tac padengtas grafitas	≥2600 ° C.	Jokios reakcijos su Si/C garais	Mohs kietumas 9-10, stiprus šiluminio smūgio atsparumas	<1 cm⁻² (mikropipai)	Aukšto grynumo 4H/6H-SIC vieno kristalų augimas
‌Bare grafitas	≤2200 ° C.	Korozija „Si Vapor“ išleidimo c	Mažas stiprumas, linkęs į krekingus	10-50 cm⁻²	Ekonomiški SIC substratai galios prietaisams
‌Sic dengtas grafitas	≤1600 ° C.	Reaguoja su Si formuojančiu SIC₂ aukštoje temperatūroje	Aukštas kietumas, bet trapus	5-10 cm⁻²	Pakavimo medžiagos, skirtos vidutinio temperatūros puslaidininkiams
‌Bn tiglis	<2000K	Išleidžia N/B priemaišas	Prastas atsparumas korozijai	8-15 cm⁻²	Epitaksiniai substratai, skirti junginių puslaidininkiams

TAC danga pasiekė išsamų SIC kristalų kokybės pagerėjimą per trigubą cheminio barjero, šiluminio lauko optimizavimo ir sąsajos reguliavimo mechanizmą.

• Defektų valdymo mikrotubų tankis yra mažesnis nei 1 cm⁻², o anglies danga yra visiškai pašalinta
• Grynumo pagerėjimas: azoto koncentracija <1 × 10¹⁷ cm⁻³, atsparumas> 10⁴ Ω · cm;
• Pagerėjus šiluminiam lauko vienodumui augimo efektyvumui, energijos suvartojimas sumažina 4% ir prailgina tiglio tarnavimo laiką 2–3 kartus.