Тигел с покритие TaC за растеж на кристали AlN

Третото поколение полупроводникови материали AlN принадлежи към полупроводниците с директна забранена лента, неговата честотна лента от 6,2 eV, с висока топлопроводимост, съпротивление, напрегнатост на полето на пробив, както и отлична химическа и термична стабилност, е не само важна синя светлина, ултравиолетови материали , или електронни устройства и интегрални схеми, важна опаковка, диелектрична изолация и изолационни материали, особено за устройства с висока температура и висока мощност. В допълнение, AlN и GaN имат добро термично съответствие и химическа съвместимост, AlN, използван като GaN епитаксиален субстрат, може значително да намали плътността на дефектите в GaN устройствата, да подобри работата на устройството.

Понастоящем светът има способността да отглежда AlN слитъци с диаметър 2 инча, но все още има много проблеми, които трябва да бъдат решени за отглеждането на кристали с по-голям размер, а материалът на тигела е един от проблемите.

PVT методът за растеж на кристали AlN в среда с висока температура, газификацията на AlN, транспортирането в газова фаза и прекристализацията се извършват в относително затворени тигли, така че устойчивостта на висока температура, устойчивостта на корозия и дългият експлоатационен живот са станали важни показатели за материалите за тигели за Растеж на кристали AlN.

Наличните в момента материали за тигели са главно огнеупорен метал W и TaC керамика. W тигелите имат кратък живот на тигела поради бавната им реакция с AlN и карбонизиращата ерозия в пещите с C атмосфера. Понастоящем истинските материали за тигели за растеж на кристали AlN са фокусирани главно върху TaC материали, което е бинарно съединение с най-висока точка на топене с отлични физични и химични свойства, като висока точка на топене (3880 ℃), висока твърдост по Викерс (>9,4 GPa) и висок модул на еластичност; има отлична топлопроводимост, електропроводимост и устойчивост на химическа корозия (само разтворен в смесен разтвор на азотна киселина и флуороводородна киселина). Приложението на TaC в тигел има две форми: едната е самият TaC тигел, а другата е като защитно покритие на графитен тигел.

Тигелът TaC има предимствата на висока кристална чистота и малка загуба на качество, но тигелът е труден за оформяне и има висока цена. Покритият с TaC графитен тигел, който съчетава лесната обработка на графитен материал и ниското замърсяване на TaC тигела, е предпочитан от изследователите и е успешно приложен за растеж на кристали AlN и кристали SiC. Чрез допълнително оптимизиране на процеса на нанасяне на TaC покритие и подобряване на качеството на покритието,Графитен тигел с TaC покритиеще бъде първият избор за тигел за растеж на кристали AlN, който е от голяма изследователска стойност за намаляване на разходите за растеж на кристали AlN.