Тигель с покрытием TaC для выращивания кристаллов AlN

Третье поколение полупроводниковых материалов AlN относится к полупроводникам с прямой запрещенной зоной, его ширина полосы составляет 6,2 эВ, высокая теплопроводность, удельное сопротивление, напряженность поля пробоя, а также отличная химическая и термическая стабильность, это не только важные материалы синего света, ультрафиолета. или электронные устройства и интегральные схемы, важная упаковка, диэлектрическая изоляция и изоляционные материалы, особенно для высокотемпературных мощных устройств. Кроме того, AlN и GaN имеют хорошее термическое соответствие и химическую совместимость. AlN, используемый в качестве эпитаксиальной подложки GaN, может значительно снизить плотность дефектов в устройствах GaN, улучшить производительность устройства.

В настоящее время в мире есть возможность выращивать слитки AlN диаметром 2 дюйма, но еще предстоит решить множество проблем для выращивания кристаллов большего размера, и материал тигля является одной из проблем.

PVT-метод выращивания кристаллов AlN в высокотемпературной среде, газификация AlN, транспортировка газовой фазы и рекристаллизация проводятся в относительно закрытых тиглях, поэтому высокая термостойкость, коррозионная стойкость и длительный срок службы стали важными показателями тигельных материалов для Рост кристаллов AlN.

В настоящее время доступными материалами для тиглей являются в основном тугоплавкий металл W и керамика TaC. Тигли W имеют короткий срок службы из-за их медленной реакции с AlN и карбонизационной эрозии в печах с атмосферой C. В настоящее время настоящие материалы для тиглей для выращивания кристаллов AlN в основном ориентированы на материалы TaC, которые представляют собой бинарное соединение с самой высокой температурой плавления с превосходными физическими и химическими свойствами, такими как высокая температура плавления (3880 ℃), высокая твердость по Виккерсу (> 9,4). ГПа) и высоким модулем упругости; он обладает превосходной теплопроводностью, электропроводностью и устойчивостью к химической коррозии (растворяется только в смешанном растворе азотной и плавиковой кислот). Применение TaC в тигле имеет две формы: одна - это сам тигель TaC, а другая - защитное покрытие графитового тигля.

Тигель TaC обладает преимуществами высокой кристаллической чистоты и небольшой потери качества, но тигель сложно формовать и он имеет высокую стоимость. Графитовый тигель с покрытием TaC, который сочетает в себе простоту обработки графитового материала и низкое загрязнение тигля TaC, получил одобрение исследователей и успешно применяется для выращивания кристаллов AlN и кристаллов SiC. Путем дальнейшей оптимизации процесса нанесения покрытия TaC и улучшения качества покрытияГрафитовый тигель с покрытием TaCбудет первым выбором для тигля для выращивания кристаллов AlN, который имеет большую исследовательскую ценность для снижения затрат на рост кристаллов AlN.