‌Optimering av defekter och renhet i SIC -kristaller genom TAC -beläggning

1. Defektdensiteten har minskat avsevärt

DeTAC -beläggningNästan eliminerar nästan koldioxidinkapslingfenomenet genom att isolera den direkta kontakten mellan grafitkärnan och SiC -smältan, vilket avsevärt minskar defektdensiteten för mikrotub. Experimentella data visar att densiteten för mikrotube -defekter orsakade av kolbeläggning i de kristaller som odlas i TAC -belagda kelkibler reduceras med mer än 90% jämfört med traditionella grafitskor. Kristallytan är jämnt konvex, och det finns ingen polykristallin struktur vid kanten, medan vanliga grafitskor ofta har kantpolykristallisation och kristalldepression och andra defekter.

2. Föroreningsinhibering och förbättring av renhet

TAC -material har utmärkt kemisk inerthet till Si, C och N -ångor och kan effektivt förhindra föroreningar såsom kväve i grafit från att diffundera till kristallen. GDMS- och halltester visar att kvävekoncentrationen i kristallen har minskat med mer än 50%, och resistiviteten har ökat till 2-3 gånger den för den traditionella metoden. Även om en spårmängd av TA -element införlivades (atomproportion <0,1%) reducerades det totala totala föroreningsinnehållet med mer än 70%, vilket signifikant förbättrade kristallens elektriska egenskaper.

3. Crystal Morfology and Growth Uniformity

TAC -beläggningen reglerar temperaturgradienten vid kristalltillväxtgränssnittet, vilket gör det möjligt för kristallgötet att växa på en konvex krökt yta och homogenisera kantentillväxthastigheten, vilket undviker polykristallisationsfenomenet orsakat av kantöverkylning i traditionella grafitkor. Den faktiska mätningen visar att diameteravvikelsen för den kristallgöt som odlas i TAC -belagda degeln är ≤2%och kristallytens planhet (RMS) förbättras med 40%.

Regleringsmekanismen för TAC -beläggning på termiska fält och värmeöverföringskarakteristika

Prestandajämförelse av TAC -beläggning med andra degelmaterial

‌Material typ‌	‌Temperaturmotstånd‌	‌Kemisk inertness‌	‌Mekanisk styrka‌	‌ Kristalldefektdensitet	‌Typiska applikationsscenarier
‌Tac belagd grafit	≥2600 ° C	Ingen reaktion med Si/C -ånga	Mohs hårdhet 9-10, stark termisk chockmotstånd	<1 cm⁻² (Micropipes)	Hög renhet 4H/6H-Sic enkelkristalltillväxt
‌ Bare grafit	≤2200 ° C	Korroderad av Si -ånga frisläppande c	Låg styrka, benägen att spricka	10-50 cm⁻²	Kostnadseffektiva SIC-underlag för kraftenheter
‌SIC belagd grafit	≤1600 ° C	Reagerar med SI som bildar Sic₂ vid höga temperaturer	Hög hårdhet men spröd	5-10 cm⁻²	Förpackningsmaterial för halvledare i mitten av temperaturen
‌Bn degel	<2000k	Släpper n/b föroreningar	Dålig korrosionsmotstånd	8-15 cm⁻²	Epitaxiala underlag för sammansatta halvledare

TAC -beläggningen har uppnått en omfattande förbättring av kvaliteten på SIC -kristaller genom en trippelmekanism för kemisk barriär, termisk fältoptimering och gränssnittsreglering

• Defektkontrollmikrotubensiteten är mindre än 1 cm⁻², och kolbeläggningen elimineras fullständigt
• Renhetsförbättring: kvävekoncentration <1 × 10⁷ cm⁻³, resistivitet> 10⁴ Ω · cm;
• Förbättringen av termisk fältuniform i tillväxteffektiviteten minskar kraftförbrukningen med 4% och förlänger degellivslivet med 2 till 3 gånger.