ការអនុវត្តផ្នែកក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ TaC

PART/1

Crucible, អ្នកកាន់គ្រាប់ពូជ និងចិញ្ចៀនមគ្គុទ្ទេសក៍នៅក្នុងឡដុតគ្រីស្តាល់តែមួយ SiC និង AIN ត្រូវបានដាំដុះដោយវិធីសាស្ត្រ PVT

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 [1] នៅពេលដែលវិធីសាស្រ្តដឹកជញ្ជូនចំហាយរាងកាយ (PVT) ត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំ SiC គ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជស្ថិតនៅក្នុងតំបន់សីតុណ្ហភាពទាប វត្ថុធាតុដើម SiC ស្ថិតនៅក្នុងតំបន់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (លើសពី 2400℃) ហើយវត្ថុធាតុដើមរលាយដើម្បីផលិត SiXCy (ភាគច្រើនរួមមាន Si, SiC₂, ស៊ី₂គ។ល។)។ សម្ភារៈដំណាក់កាលចំហាយត្រូវបានដឹកជញ្ជូនពីតំបន់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅកាន់គ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជនៅក្នុងតំបន់សីតុណ្ហភាពទាប, forming nuclei គ្រាប់ពូជ ការរីកលូតលាស់ និងបង្កើតគ្រីស្តាល់តែមួយ។ សមា្ភារៈវាលកំដៅដែលប្រើក្នុងដំណើរការនេះ ដូចជា Crucible, Flow Guide Ring, Seed Crystals គួរតែមានភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយនឹងមិនបំពុលវត្ថុធាតុដើម SiC និងគ្រីស្តាល់ SiC តែមួយឡើយ។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ធាតុកំដៅក្នុងការលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់តែមួយ AlN ត្រូវតែមានភាពធន់នឹងចំហាយទឹក Al, N₂corrosion ហើយត្រូវមានសីតុណ្ហភាព eutectic ខ្ពស់ (ជាមួយ AlN) ដើម្បីកាត់បន្ថយរយៈពេលរៀបចំគ្រីស្តាល់។

វាត្រូវបានគេរកឃើញថា SiC[2-5] និង AlN[2-3] រៀបចំដោយតាស៊ី ស្រោបសមា្ភារៈវាលកម្ដៅក្រាហ្វិចគឺស្អាតជាង ស្ទើរតែគ្មានកាបូន (អុកស៊ីហ្សែន អាសូត) និងភាពមិនបរិសុទ្ធផ្សេងទៀត ពិការភាពគែមតិចជាង ធន់ទ្រាំតូចជាងនៅក្នុងតំបន់នីមួយៗ ហើយដង់ស៊ីតេនៃ micropore និងដង់ស៊ីតេរណ្តៅ etching ត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង (បន្ទាប់ពី KOH etching) និងគុណភាពគ្រីស្តាល់ ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ លើសពីនេះទៀតTaC crucibleអត្រានៃការសម្រកទម្ងន់គឺស្ទើរតែសូន្យ រូបរាងមិនបំផ្លាញ អាចកែច្នៃឡើងវិញបាន (អាយុកាលរហូតដល់ 200h) អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវនិរន្តរភាព និងប្រសិទ្ធភាពនៃការរៀបចំគ្រីស្តាល់តែមួយបែបនេះ។

រូបភព។ 2. (ក) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃឧបករណ៍រីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ SiC ដោយវិធីសាស្ត្រ PVT
(ខ) កំពូលតាស៊ី ស្រោបតង្កៀបគ្រាប់ពូជ (រួមទាំងគ្រាប់ពូជ SiC)
(គ)ចិញ្ចៀនណែនាំក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ TAC

PART/2

MOCVD GaN កំដៅលូតលាស់ស្រទាប់ epitaxial

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 (a) ការលូតលាស់របស់ MOCVD GaN គឺជាបច្ចេកវិជ្ជានៃការបំភាយចំហាយគីមីដោយប្រើប្រតិកម្ម decomposition នៃសរីរាង្គដើម្បីពង្រីកខ្សែភាពយន្តស្តើងដោយការលូតលាស់នៃចំហាយនៃ epitaxial ។ ភាពត្រឹមត្រូវនៃសីតុណ្ហភាពនិងឯកសណ្ឋាននៅក្នុងបែហោងធ្មែញធ្វើឱ្យឧបករណ៍កម្តៅក្លាយជាសមាសធាតុស្នូលដ៏សំខាន់បំផុតនៃឧបករណ៍ MOCVD ។ ថាតើស្រទាប់ខាងក្រោមអាចត្រូវបានកំដៅយ៉ាងឆាប់រហ័សនិងស្មើភាពគ្នាក្នុងរយៈពេលយូរ (ក្រោមការត្រជាក់ម្តងហើយម្តងទៀត) ស្ថេរភាពនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ធន់ទ្រាំនឹងការ corrosion ឧស្ម័ន) និងភាពបរិសុទ្ធនៃខ្សែភាពយន្តនឹងប៉ះពាល់ដល់គុណភាពនៃស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តភាពជាប់លាប់នៃកម្រាស់។ និងដំណើរការនៃបន្ទះឈីប។

ដើម្បីបង្កើនការអនុវត្ត និងប្រសិទ្ធភាពនៃការកែច្នៃឡើងវិញនៃម៉ាស៊ីនកម្តៅក្នុងប្រព័ន្ធកំណើន MOCVD GaN ។ថ្នាំកូត TACឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វិចត្រូវបានណែនាំដោយជោគជ័យ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយស្រទាប់ GaN epitaxial ដែលត្រូវបានដាំដុះដោយឧបករណ៍កម្តៅធម្មតា (ដោយប្រើថ្នាំកូត pBN) ស្រទាប់ GaN epitaxial ដែលត្រូវបានដាំដុះដោយ TaC មានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដូចគ្នា ភាពស្មើគ្នានៃកម្រាស់ ពិការភាពខាងក្នុង ភាពមិនបរិសុទ្ធ សារធាតុពុល និងការចម្លងរោគ។ លើសពីនេះ សថ្នាំកូត TaCមានភាពធន់ទ្រាំទាប និងការបញ្ចេញសារធាតុពុលលើផ្ទៃទាប ដែលអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាព និងឯកសណ្ឋាននៃម៉ាស៊ីនកំដៅ ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការបាត់បង់កំដៅ។ porosity នៃថ្នាំកូតអាចត្រូវបានកែតម្រូវដោយការគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការដើម្បីកែលម្អលក្ខណៈវិទ្យុសកម្មរបស់ឧបករណ៍កំដៅនិងពន្យារអាយុសេវាកម្មរបស់វា [5] ។ គុណសម្បត្តិទាំងនេះធ្វើឱ្យតាស៊ី ស្រោបកំដៅក្រាហ្វិចជាជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់ប្រព័ន្ធលូតលាស់ MOCVD GaN ។

រូបភព។ 3. (a) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃឧបករណ៍ MOCVD សម្រាប់ការលូតលាស់របស់ GaN epitaxial
(ខ) ម៉ាស៊ីនកំដៅក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយផ្សិត TAC ដែលបានដំឡើងនៅក្នុងការដំឡើង MOCVD ដោយមិនរាប់បញ្ចូលមូលដ្ឋាន និងតង្កៀប (រូបភាពបង្ហាញមូលដ្ឋាន និងតង្កៀបក្នុងកំដៅ)
(គ) ឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វិចដែលស្រោបដោយ TAC បន្ទាប់ពីការលូតលាស់នៃអេពីតាស៊ីល 17 GaN ។ [6]

PART/3

ស្រោបស្រោបសម្រាប់ epitaxy (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន wafer)

ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន wafer គឺជាធាតុផ្សំរចនាសម្ព័ន្ធដ៏សំខាន់សម្រាប់ការរៀបចំ SiC, AlN, GaN និង wafers semiconductor ថ្នាក់ទីបីផ្សេងទៀត និងការលូតលាស់របស់ wafer epitaxial ។ ភាគច្រើននៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន wafer ត្រូវបានធ្វើពីក្រាហ្វិចនិងស្រោបដោយថ្នាំកូត SiC ដើម្បីទប់ទល់នឹងការ corrosion ពីឧស្ម័នដំណើរការជាមួយនឹងជួរសីតុណ្ហភាព epitaxial ពី 1100 ទៅ 1600 ។°C និងភាពធន់ទ្រាំ corrosion នៃថ្នាំកូតការពារដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងជីវិតរបស់ wafer carrier ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាអត្រា corrosion នៃ TaC គឺ 6 ដងយឺតជាង SiC នៅក្នុងអាម៉ូញាក់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ នៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែនសីតុណ្ហភាពខ្ពស់អត្រាច្រេះគឺយឺតជាង SiC ជាង 10 ដង។

វាត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការពិសោធន៍ថាថាសគ្របដណ្តប់ជាមួយ TaC បង្ហាញពីភាពឆបគ្នាដ៏ល្អនៅក្នុងដំណើរការ GaN MOCVD ពណ៌ខៀវ ហើយមិនបង្ហាញពីភាពមិនបរិសុទ្ធ។ បន្ទាប់ពីការកែតម្រូវដំណើរការមានកំណត់ អ្នកដឹកនាំដែលរីកចម្រើនដោយប្រើប្រាស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន TaC បង្ហាញពីដំណើរការ និងឯកសណ្ឋានដូចគ្នាទៅនឹងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន SiC ធម្មតា។ ដូច្នេះ អាយុកាលសេវាកម្មរបស់ប៉ាឡែតដែលស្រោបដោយ TAC គឺប្រសើរជាងទឹកថ្នាំថ្មទទេSiC ស្រោបបន្ទះក្រាហ្វិច។