TaC Coating Crucible para sa AlN Crystal Growth

Ang ikatlong henerasyon ng mga semiconductor na materyales na AlN ay kabilang sa direktang bandgap semiconductor, ang bandwidth nito na 6.2 eV, na may mataas na thermal conductivity, resistivity, breakdown field strength, pati na rin ang mahusay na kemikal at thermal stability, ay hindi lamang isang mahalagang asul na ilaw, ultraviolet na materyales. , o mga electronic device at integrated circuit, mahalagang packaging, dielectric isolation at insulation na materyales, lalo na para sa mga high-temperatura na high-power na device. Bilang karagdagan, AlN at GaN ay may isang mahusay na thermal tugma at kemikal compatibility, AlN ginamit bilang GaN epitaxial substrate, ay maaaring makabuluhang bawasan ang depekto density sa GaN device, mapabuti ang pagganap ng device.

Sa kasalukuyan, ang mundo ay may kakayahang magpalaki ng mga AlN ingots na may diameter na 2 pulgada, ngunit marami pa ring problema na dapat lutasin para sa paglaki ng mas malalaking kristal na laki, at ang materyal na crucible ay isa sa mga problema.

Ang paraan ng PVT ng AlN crystal growth sa isang mataas na temperatura na kapaligiran, AlN gasification, gas-phase transport at recrystallization na mga aktibidad ay isinasagawa sa medyo sarado na mga crucibles, kaya ang mataas na temperatura na paglaban, paglaban sa kaagnasan at mahabang buhay ng serbisyo ay naging mahalagang tagapagpahiwatig ng mga materyal na tunawan para sa Paglago ng kristal ng AlN.

Kasalukuyang magagamit crucible materyales ay higit sa lahat refractory metal W at TaC ceramics. Ang W crucible ay may maikling buhay ng crucible dahil sa kanilang mabagal na reaksyon sa AlN at carbonization erosion sa C atmosphere furnace. Sa kasalukuyan, ang tunay na AlN crystal growth crucible na materyales ay pangunahing nakatuon sa mga TaC na materyales, na isang binary compound na may pinakamataas na punto ng pagkatunaw na may mahusay na pisikal at kemikal na mga katangian, tulad ng mataas na melting point (3,880 ℃), mataas na Vickers hardness (＞9.4). GPa) at mataas na elasticity modulus; ito ay may mahusay na thermal conductivity, electrical conductivity, at paglaban sa kemikal na kaagnasan (natutunaw lamang sa isang halo-halong solusyon ng nitric acid at hydrofluoric acid). Ang aplikasyon ng TaC sa crucible ay may dalawang anyo: ang isa ay ang TaC crucible mismo at ang isa ay bilang protective coating ng graphite crucible.

Ang TaC crucible ay may mga pakinabang ng mataas na kristal na kadalisayan at maliit na pagkawala ng kalidad, ngunit ang crucible ay mahirap mabuo at may mataas na gastos. Ang TaC-coated graphite crucible, na pinagsasama ang madaling pagproseso ng graphite material at ang mababang kontaminasyon ng TaC crucible, ay napaboran ng mga mananaliksik at matagumpay na nailapat sa paglago ng AlN crystals at SiC crystals. Sa pamamagitan ng karagdagang pag-optimize ng proseso ng coating ng TaC at pagpapabuti ng kalidad ng coating, angTaC-coated graphite crucibleay ang unang pagpipilian para sa AlN crystal growth crucible, na may malaking halaga sa pananaliksik para sa pagbabawas ng gastos ng AlN crystal growth.