‌Optimalisatie van defecten en zuiverheid in SIC -kristallen door TAC -coating

1. De defectdichtheid is aanzienlijk afgenomen

DeTAC -coatingBijna volledig elimineert het fenomeen van koolstof inkapseling door het directe contact tussen de Graphite Crucible en de SIC -smelt te isoleren, waardoor de defectdichtheid van microtubes aanzienlijk wordt verminderd. Experimentele gegevens tonen aan dat de dichtheid van microtube -defecten veroorzaakt door koolstofcoating in de kristallen die worden gekweekt in TAC -gecoate smeltkroezen met meer dan 90% wordt verminderd in vergelijking met traditionele grafietgegeven. Het kristaloppervlak is uniform convex en er is geen polykristallijne structuur aan de rand, terwijl gewone grafiet -smeltkroes vaak randpolykristallisatie en kristaldepressie en andere defecten hebben.

2. Remming van onzuiverheid en verbetering van de zuiverheid

TAC -materiaal heeft een uitstekende chemische inertigheid voor Si, C en N -dampen en kan effectief onzuiverheden zoals stikstof in grafiet in het kristal diffunderen. GDM's en Hall-tests tonen aan dat de stikstofconcentratie in het kristal met meer dan 50%is afgenomen en de weerstand is toegenomen tot 2-3 keer die van de traditionele methode. Hoewel een sporenhoeveelheid TA -element werd opgenomen (atoomverhouding <0,1%), werd het totale totale onzuiverheidsgehalte met meer dan 70%verminderd, waardoor de elektrische eigenschappen van het kristal aanzienlijk werden verbeterd.

3. Kristalmorfologie en groei -uniformiteit

De TAC -coating reguleert de temperatuurgradiënt op het grensvlak van de kristalgroei, waardoor het kristal -ingot kan groeien op een convex gebogen oppervlak en de randgroeisnelheid homogeniseert, waardoor het polykristallisatiefenomeen wordt veroorzaakt door randoverkoeling in traditionele grafiet smeltkroes. De werkelijke meting toont aan dat de afwijking van de diameter van het kristal -ingot dat wordt gekweekt in de TAC -gecoate smeltkroes ≤2%is en de Crystal Surface Flatness (RMS) is verbeterd met 40%.

Het regulatiemechanisme van TAC -coating op het thermische veld en de kenmerken van de warmteoverdracht

Prestatievergelijking van TAC -coating met andere smeltbare materialen

‌ Materiaal type‌	‌Temperatuurweerstand‌	‌CHEMISCHE INERTIE‌	‌ Mechanische kracht‌	‌Crystal defect dichtheid	‌Typische toepassingsscenario's
‌TAC gecoat grafiet	≥2600 ° C	Geen reactie met Si/C -damp	Mohs Hardheid 9-10, sterke thermische schokweerstand	<1 cm⁻² (micropipes)	Hoge zuiverheid 4h/6H-SIC enkele kristalgroei
‌ Bare grafiet	≤2200 ° C	Gecorrodeerd door Si Vapor die C vrijgeeft	Lage sterkte, vatbaar voor kraken	10-50 cm⁻²	Kosteneffectieve SIC-substraten voor stroomapparaten
‌SIC gecoat grafiet	≤1600 ° C	Reageert met Si die Sic₂ vormt bij hoge temperaturen	Hoge hardheid maar bros	5-10 cm⁻²	Verpakkingsmaterialen voor halfgeleiders uit de middentemperatuur
‌Bn Crucible	<2000k	Brengt N/B -onzuiverheden vrij	Slechte corrosieweerstand	8-15 cm⁻²	Epitaxiale substraten voor samengestelde halfgeleiders

De TAC -coating heeft een uitgebreide verbetering van de kwaliteit van SIC -kristallen bereikt door een drievoudig mechanisme van chemische barrière, thermische veldoptimalisatie en interface -regulat

• De Defect Control Microtube -dichtheid is minder dan 1 cm⁻² en de koolstofcoating is volledig geëlimineerd
• Zuiverheidsverbetering: stikstofconcentratie <1 × 10¹⁷ cm⁻³, weerstand> 10⁴ Ω · cm;
• De verbetering van de uniformiteit van de thermische veld in de groei -efficiëntie vermindert het stroomverbruik met 4% en verlengt de smeltkroes levensduur met 2 tot 3 keer.