AlN क्रिस्टल विकासको लागि TaC कोटिंग क्रूसिबल

अर्धचालक सामग्रीको तेस्रो पुस्ता AlN प्रत्यक्ष ब्यान्डग्याप सेमीकन्डक्टरसँग सम्बन्धित छ, यसको ब्यान्डविथ 6.2 eV, उच्च थर्मल चालकता, प्रतिरोधात्मकता, ब्रेकडाउन फिल्ड बल, साथै उत्कृष्ट रासायनिक र थर्मल स्थिरता, एक महत्त्वपूर्ण निलो प्रकाश, पराबैंगनी सामग्री मात्र होइन। , वा इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू र एकीकृत सर्किटहरू, महत्त्वपूर्ण प्याकेजिङ्ग, डाइलेक्ट्रिक अलगाव र इन्सुलेशन सामग्रीहरू, विशेष गरी उच्च-तापमान उच्च-शक्ति उपकरणहरूका लागि। थप रूपमा, AlN र GaN सँग राम्रो थर्मल मिल्दो र रासायनिक अनुकूलता छ, AlN को GaN epitaxial सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, GaN उपकरणहरूमा दोष घनत्वलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउन सक्छ, उपकरणको प्रदर्शन सुधार गर्दछ।

हाल, संसारमा 2 इन्चको व्यासको AlN इन्गटहरू बढ्न सक्ने क्षमता छ, तर ठूला आकारको क्रिस्टलहरूको विकासको लागि अझै धेरै समस्याहरू समाधान गर्न बाँकी छ, र क्रूसिबल सामग्री एक समस्या हो।

उच्च तापक्रम वातावरणमा AlN क्रिस्टल वृद्धिको PVT विधि, AlN ग्यासिफिकेशन, ग्यास-फेज यातायात र पुन: पुन: स्थापना गतिविधिहरू तुलनात्मक रूपमा बन्द क्रुसिबलहरूमा गरिन्छ, त्यसैले उच्च तापक्रम प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध र लामो सेवा जीवन क्रूसिबल सामग्रीहरूको महत्त्वपूर्ण सूचक बनेको छ। AlN क्रिस्टल वृद्धि।

हाल उपलब्ध क्रुसिबल सामग्रीहरू मुख्य रूपमा दुर्दम्य धातु W र TaC सिरेमिकहरू हुन्। C वायुमण्डल भट्टीहरूमा AlN र कार्बनाइजेशन क्षरणको साथ तिनीहरूको ढिलो प्रतिक्रियाको कारण W crucibles को छोटो क्रूसिबल जीवन हुन्छ। वर्तमानमा, वास्तविक AlN क्रिस्टल ग्रोथ क्रुसिबल सामग्रीहरू मुख्यतया TaC सामग्रीहरूमा केन्द्रित छन्, जुन उत्कृष्ट भौतिक र रासायनिक गुणहरू, जस्तै उच्च पग्लने बिन्दु (3,880 ℃), उच्च विकर्स कठोरता (＞9.4) सहितको उच्च पिघलने बिन्दु भएको बाइनरी कम्पाउन्ड हो। GPa) र उच्च लोचदार मोड्युलस; यसमा उत्कृष्ट थर्मल चालकता, विद्युत चालकता, र रासायनिक जंगको प्रतिरोध छ (केवल नाइट्रिक एसिड र हाइड्रोफ्लोरिक एसिडको मिश्रित घोलमा घुलनशील)। क्रुसिबलमा TaC को प्रयोग दुई प्रकारका हुन्छन्: एउटा TaC क्रुसिबल आफैं हो र अर्को ग्रेफाइट क्रुसिबलको सुरक्षात्मक कोटिंगको रूपमा हो।

TaC क्रुसिबलमा उच्च क्रिस्टल शुद्धता र सानो गुणस्तर हानिको फाइदाहरू छन्, तर क्रुसिबल बनाउन गाह्रो छ र उच्च लागत छ। TaC-लेपित ग्रेफाइट क्रुसिबल, जसले ग्रेफाइट सामग्रीको सजिलो प्रशोधन र TaC क्रुसिबलको कम प्रदूषणलाई संयोजन गर्दछ, अनुसन्धानकर्ताहरूद्वारा मन पराइएको छ र सफलतापूर्वक AlN क्रिस्टल र SiC क्रिस्टलको वृद्धिमा लागू गरिएको छ। TaC कोटिंग प्रक्रियालाई थप अनुकूलन गरेर र कोटिंग गुणस्तर सुधार गरेर,TaC लेपित ग्रेफाइट क्रूसिबलAlN क्रिस्टल ग्रोथ क्रुसिबलको लागि पहिलो छनौट हुनेछ, जुन AlN क्रिस्टल वृद्धिको लागत घटाउनको लागि ठूलो अनुसन्धान मूल्य हो।