TAC 코팅에 의한 SIC 결정의 결함 및 순도의 최적화

1. 결함 밀도가 크게 감소했습니다

그만큼TAC 코팅흑연 도가니와 SIC 용융물 사이의 직접 접촉을 분리하여 탄소 캡슐화 현상을 거의 완전히 제거하여 마이크로 튜브의 결함 밀도를 크게 감소시킨다. 실험 데이터는 TAC 코팅 된 도가킬에서 성장한 결정에서 탄소 코팅으로 인한 마이크로 튜브 결함의 밀도가 전통적인 흑연 도가약에 비해 90% 이상 감소 함을 보여준다. 결정 표면은 균일하게 볼록하고, 가장자리에는 다결정 구조가 없으며, 일반적인 흑연 도덕은 종종 모서리 다결정화 및 결정 우울증 및 기타 결함을 갖는다.

2. 불순물 억제 및 순도 개선

TAC 재료는 Si, C 및 N 증기에 대한 화학적 불활성이 우수하며 흑연의 질소와 같은 불순물이 결정으로 확산되는 것을 효과적으로 방지 할 수 있습니다. GDMS 및 홀 테스트에 따르면 결정의 질소 농도는 50%이상 감소했으며 저항력은 기존 방법의 2-3 배로 증가했습니다. TA 요소의 미량 양이 포함되었지만 (원자 비율 <0.1%), 전체 총 불순물 함량은 70%이상 감소하여 결정의 전기적 특성을 크게 향상시켰다.

3. 결정 형태 및 성장 균일 성

TAC 코팅은 결정 성장 계면에서 온도 구배를 조절하여 결정 잉곳이 볼록한 곡선 표면에서 성장하고 에지 성장 속도를 균질화시켜 전통적인 흑연 도가니에서 과밀로 인한 다결정화 현상을 피할 수있게한다. 실제 측정은 TAC 코팅 도가니에서 성장한 결정 잉곳의 직경 편차가 ≤2%이고 결정 표면 평탄도 (RMS)가 40%향상되었음을 보여줍니다.

열전대 및 열 전달 특성에 대한 TAC 코팅의 조절 메커니즘

다른 도가니 재료와 TAC 코팅의 성능 비교

material 유형 ial	온도 저항 ‌	Chemical Inertness ‌	mechanical 강도 ical	crystal 결함 밀도	geplectional 응용 프로그램 시나리오
Coated 흑연	≥2600 ° C	SI/C 증기와의 반응이 없습니다	MOHS 경도 9-10, 강한 열 충격 저항	<1 cm ² (마이크로 파이프)	고급 4H/6H-SIC 단결정 성장
ephaphite	≤2200 ° C	si 증기 방출에 의해 부식 c	균열이 발생하기 쉬운 낮은 강도	10-50 cm ²	전원 장치의 비용 효율적인 SIC 기판
COSIC 코팅 흑연	≤1600 ° C	고온에서 si 형성 siC와 반응합니다	높은 경도이지만 취성	5-10 cm ²	중간 온도 반도체를위한 포장 재료
Crucible	<2000k	N/B 불순물을 방출합니다	불쌍한 내식성	8-15 cm ²	화합물 반도체에 대한 에피 택셜 기질

TAC 코팅은 화학적 장벽, 열 필드 최적화 및 인터페이스 레 귤 라트의 트리플 메커니즘을 통해 SIC 결정의 품질을 포괄적으로 개선했습니다.

• 결함 제어 마이크로 튜브 밀도는 1 cm ² 미만이며 탄소 코팅은 완전히 제거됩니다.
• 순도 개선 : 질소 농도 <1 × 10¹⁷ cm⁻³, 저항> 10 Ω · cm;
• 성장 효율의 열 전장 균일 성의 개선은 전력 소비를 4% 감소시키고 도가니 수명을 2 ~ 3 배 연장시킵니다.