Creuza de acoperire TaC pentru creșterea cristalelor de AlN

A treia generație de materiale semiconductoare AlN aparține semiconductorului direct bandgap, lățimea sa de bandă de 6,2 eV, cu o conductivitate termică ridicată, rezistivitate, puterea câmpului de defalcare, precum și o stabilitate chimică și termică excelentă, nu este doar o lumină albastră importantă, materiale ultraviolete. , sau dispozitive electronice și circuite integrate, ambalaje importante, izolație dielectrică și materiale de izolare, în special pentru dispozitivele de mare putere și temperatură înaltă. În plus, AlN și GaN au o bună potrivire termică și compatibilitate chimică, AlN utilizat ca substrat epitaxial GaN, poate reduce semnificativ densitatea defectelor în dispozitivele GaN, poate îmbunătăți performanța dispozitivului.

În prezent, lumea are capacitatea de a crește lingouri de AlN cu un diametru de 2 inci, dar există încă multe probleme de rezolvat pentru creșterea cristalelor de dimensiuni mai mari, iar materialul creuzetului este una dintre probleme.

Metoda PVT de creștere a cristalelor de AlN într-un mediu cu temperatură înaltă, gazeificarea AlN, transportul în fază gazoasă și activitățile de recristalizare se desfășoară în creuzete relativ închise, astfel încât rezistența la temperatură ridicată, rezistența la coroziune și durata de viață lungă au devenit indicatori importanți ai materialelor de creuzet pentru Creșterea cristalelor de AlN.

Materialele de creuzet disponibile în prezent sunt în principal metal refractar W și ceramică TaC. Crezetele W au o durată scurtă de viață datorită reacției lor lente cu AlN și eroziunii prin carbonizare în cuptoarele cu atmosferă C. În prezent, materialele reale ale creuzetului de creștere a cristalelor AlN se concentrează în principal pe materialele TaC, care este un compus binar cu cel mai înalt punct de topire cu proprietăți fizice și chimice excelente, cum ar fi punctul de topire ridicat (3.880 ℃), duritatea Vickers ridicată (>9,4). GPa) și modul de elasticitate ridicat; are o conductivitate termică excelentă, conductivitate electrică și rezistență la coroziune chimică (dizolvată doar într-o soluție mixtă de acid azotic și acid fluorhidric). Aplicarea TaC în creuzet are două forme: una este creuzetul TaC în sine și cealaltă este ca acoperire de protecție a creuzetului de grafit.

Crezetul TaC are avantajele purității cristalului ridicat și pierderea de calitate mică, dar creuzetul este dificil de format și are un cost ridicat. Crezetul de grafit acoperit cu TaC, care combină prelucrarea ușoară a materialului de grafit și contaminarea scăzută a creuzetului TaC, a fost favorizat de cercetători și a fost aplicat cu succes la creșterea cristalelor de AlN și a cristalelor de SiC. Prin optimizarea în continuare a procesului de acoperire cu TaC și îmbunătățirea calității acoperirii,Crezet de grafit acoperit cu TaCva fi prima alegere pentru creuzetul de creștere a cristalelor de AlN, care are o mare valoare de cercetare pentru reducerea costului creșterii cristalelor de AlN.