‌Optimering af defekter og renhed i Sic -krystaller ved TAC -belægning

1

DeTAC -belægningNæsten eliminerer næsten fuldstændigt carbonindkapslingsfænomenet ved at isolere den direkte kontakt mellem grafit -digelen og SIC -smelten, hvilket reducerer defektetætheden af mikrotubes markant. Eksperimentelle data viser, at densiteten af mikrotube -defekter forårsaget af kulstofbelægning i krystallerne dyrket i TAC -coatede crucibles er reduceret med mere end 90% sammenlignet med traditionelle grafitmuller. Krystalloverfladen er ensartet konveks, og der er ingen polykrystallinsk struktur ved kanten, mens almindelige grafit -digler ofte har kantpolykrystallisering og krystaldepression og andre defekter.

2. urenhedshæmning og forbedring af renhed

TAC -materiale har fremragende kemisk inertitet til Si-, C- og N -dampe og kan effektivt forhindre urenheder såsom nitrogen i grafit fra at diffundere til krystallen. GDMS- og Hall-tests viser, at nitrogenkoncentrationen i krystallen er faldet med mere end 50%, og resistiviteten er steget til 2-3 gange den for den traditionelle metode. Selvom en spormængde TA -element blev inkorporeret (atomproportion <0,1%), blev det samlede samlede urenhedsindhold reduceret med mere end 70%, hvilket forbedrede krystalens elektriske egenskaber markant.

3. krystalmorfologi og vækstuniformitet

TAC -belægningen regulerer temperaturgradienten ved krystalvækstgrænsefladen, hvilket gør det muligt for krystalindgangen at vokse på en konveks buet overflade og homogenisere kantvæksthastigheden, hvilket undgår polykrystallisationsfænomenet forårsaget af kantoverkøling i traditionelle grafitkruksler. Den faktiske måling viser, at diameterafvigelsen af den krystalindgang, der er dyrket i den TAC -coatede digel, er ≤2%, og krystaloverfladet fladhed (RMS) forbedres med 40%.

Reguleringsmekanismen for TAC -belægning på termisk felt og varmeoverførselsegenskaber

Præstationssammenligning af TAC -belægning med andre digelmaterialer

‌Materiale type‌	‌Memperaturresistens‌	‌KEMISK INERTNESS‌	‌Mechanical Strength‌	‌ Krystalldefektdensitet	‌Typiske applikationsscenarier
‌TAC coated grafit	≥2600 ° C.	Ingen reaktion med Si/C -damp	Mohs hårdhed 9-10, stærk termisk stødmodstand	<1 cm⁻² (mikropipes)	4H/6H-SIC-vækst med høj renhed
‌BARE -grafit	≤2200 ° C.	Korroderet af Si damp frigørelse C	Lav styrke, tilbøjelig til at revne	10-50 cm⁻²	Omkostningseffektive SIC-underlag til strømenheder
‌Sic coated grafit	≤1600 ° C.	Reagerer med SI, der danner sic₂ ved høje temperaturer	Høj hårdhed, men sprød	5-10 cm⁻²	Emballagematerialer til midten af temperaturen halvledere
‌Bn Crucible	<2000k	Frigiver N/B -urenheder	Dårlig korrosionsbestandighed	8-15 cm⁻²	Epitaksiale underlag til sammensatte halvledere

TAC -belægningen har opnået en omfattende forbedring af kvaliteten af SIC -krystaller gennem en tredobbelt mekanisme for kemisk barriere, termisk feltoptimering og interface -regulat

• Defektstyringsmikrotube -densiteten er mindre end 1 cm⁻², og kulstofbelægningen fjernes fuldstændigt
• Renhedsforbedring: Nitrogenkoncentration <1 × 10¹⁷ cm⁻³, resistivitet> 10⁴ ω · cm;
• Forbedringen af termisk feltuniformitet i væksteffektivitet reducerer strømforbruget med 4% og udvider digellivet med 2 til 3 gange.