Gịnị mere mkpuchi TaC ji dị oke mkpa maka mmepụta ngwaọrụ GaN na SiC?

Mkpuchi TaC dị oke mkpa maka mmepụta ngwaọrụ GaN na SiC. Ọ na-enye nchebe dị elu megide gburugburu usoro mmebi, na-eme ka okpomọkụ kwụsie ike, ma na-egbochi mmetọ. Ihe ndị a dị mkpa iji nweta arụmọrụ na mmepụta dị elu nke ngwaọrụ. Ahịa ngwaọrụ ike Asia-Pacific GaN na-atụ anya mmụba nke 19.33% kwa afọ n'etiti 2025 na 2032. Ahịa zuru oke maka ngwaọrụ ndị a, nke ruru ijeri USD 2.24 na 2023, na-atụ anya iru ijeri USD 18 ka ọ na-erule 2032, na-eto na 25% CAGR. Mgbasawanye ahịa a dị mkpa na-egosi mkpa ọ dị maka ngwọta nrụpụta siri ike.

Ihe Ndị Dị Mkpa Ị Ga-eburu n'Obi

• Mkpuchi TaC na-echebe ngwaọrụ eji emepụta ngwaọrụ GaN na SiC. Ọ na-egbochi mmebi sitere na kemịkalụ siri ike na oke okpomọkụ.
• Ngwaọrụ GaN na SiC dị mma karịa ngwaọrụ silicon ochie. Ha na-arụ ọrụ ngwa ngwa ma na-eji obere ike, mana ọ na-esiri ike ime ha.
• Mkpuchi TaC na-enyere aka mee ka ngwaọrụ GaN na SiC dị ọcha. Ọ na-egbochi obere unyi ịbanye na ngwaọrụ ndị ahụ.
• Mkpuchi TaC na-eme ka e mee ngwaọrụ n'otu ụzọ ahụ oge ọ bụla. Nke a pụtara na a na-emepụta ọtụtụ ngwaọrụ dị mma, a na-efukwa obere.
• Mkpuchi TaC dị oke mkpa maka imepụta ngwa eletrọniki ọhụrụ nwere ike. Ọ na-enyere ngwaọrụ ndị a dị elu aka ịrụ ọrụ nke ọma ma dịgide ogologo oge.

Ngwaọrụ GaN na SiC: Ọgbọ ọzọ nke Eletrọniki Ike

Nchịkọta nke Uru Ngwaọrụ GaN na SiC

Ngwaọrụ Gallium Nitride (GaN) na Silicon Carbide (SiC) na-anọchite anya nnukwu mmụba na ngwa eletrọniki ike. Ha na-enye nnukwu mmezi karịa ihe ndị dabere na silicon ọdịnala. Dịka ọmụmaatụ, ngwaọrụ SiC na-egosipụta njirimara dị elu n'ọtụtụ paramita dị mkpa:

Ngwaọrụ SiC na-enweta arụmọrụ dị elu ma na-ebelata mfu ike. Ha na-ebelata ma mfu conduction na mgbanwe. Bandgap nke SiC dị okpukpu atọ karịa nke silicon, na-enye ohere maka oyi akwa drift dị gịrịgịrị. Nke a na-ebelata mgbochi on-resistance ruo ugboro iri maka otu ọkwa voltaji ahụ. 1200V SiC MOSFET nwere mfu conduction okpukpu ise karịa silicon IGBT. Ngwaọrụ SiC na-agbanwekwa ugboro 10 ruo 100 ngwa ngwa karịa silicon, na-ebelata mfu oge. SiC Schottky diodes na-ewepụ mgbake azụ, na-ewepụ isi iyi mfu. Ngwaọrụ ndị a na-arụ ọrụ na okpomọkụ dị elu, yana okpomọkụ njikọ kachasị nke 200–250°C, okpukpu abụọ nke silicon. Ha nwekwara ike ime ka okpomọkụ dịkwuo mma okpukpu 2.5, na-eme ka mfu okpomọkụ dịkwuo mma. Njikọ atọm siri ike nke SiC na-eguzogide mbugharị elektrọnik na mmebi oxide ọnụ ụzọ ámá, na-enye aka na ndụ ogologo oge.

Ihe ịma aka nrụpụta maka Ngwaọrụ GaN na SiC

Imepụta ngwaọrụ GaN na SiC na-eweta nsogbu nrụpụta pụrụ iche. Ihe ịma aka ndị a sitere na njirimara nke ihe ndị ahụ na usoro nrụpụta dị mgbagwoju anya.

Maka ngwaọrụ GaN, ndị nrụpụta na-eche ọtụtụ ihe mgbochi ihu:

• Ogo kristal na njupụta ntụpọ: Inweta ịdị mma kristal dị elu na obere njupụta ntụpọ siri ike. GaN na-etolitekarị na ihe ndị dị ka sapphire ma ọ bụ silicon, nke nwere usoro lattice dị iche iche. Enweghị nkwekọ a na-emepụta ntụpọ n'oge uto epitaxial, na-emetụta arụmọrụ ngwaọrụ.
• Usoro Uto Epitaxial: Usoro dịka Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) dị oke ọnụ ma chọọ njikwa ziri ezi. Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE) na-enye uto ngwa ngwa mana ọ na-eme ka mmeghachi omume gas na ịdị mma elu sie ike.
• Ịdoping na otu ihe: Inweta ọkwa doping otu otu, ọkachasị maka ụdị p-type GaN, siri ike. Nke a bụ n'ihi ihe onwunwe nke ihe ahụ na usoro kemịkalụ dị mgbagwoju anya.
• Nnweta na Ọnụ Ego nke ihe ndị dị n'okpuru ala: Ọdịdị na ọnụ ahịa nke ihe ndị e ji mee ihe na-emetụta otú GaN si arụ ọrụ nke ọma. Ihe ndị e ji mee ihe na silicon dị ọnụ ala mana ha na-eme ka ihe ndị e ji mee ihe ghara ịdị mma nke ukwuu.

Mmepụta ngwaọrụ SiC na-enwetakwa nnukwu nsogbu:

• Ike na Nchacha Dị Oke: Ike SiC (Mohs 9) na ike ịgbawa agbawa na-eme ka mmepụta sie ike. Ịkpụcha wafer anaghị adị ngwa ngwa ma na-arụ ọrụ nke ọma, ọ na-achọ slurries pụrụ iche.
• Njikwa Wafer: Ijikwa wafer SiC siri ike n'ihi na ha na-agbawa agbawa. Nke a na-ebute mgbawa, mgbawa, na mmetọ ihe.
• Ihe achọrọ maka Epitaxy: Epitaxy maka SiC chọrọ okpomọkụ dị elu karịa silicon. Nke a na-eme ka ndụ nke ihe ndị dị n'ime ụlọ dị mkpụmkpụ ma na-eme ka ọnụ ahịa mmezi dịkwuo elu.
• Ịkụnye Ion: Ntinye aluminom maka ụdị p doping na-eche nsogbu nkwụsi ike nke isi iyi ion ihu. Dopants anaghị agbasa ngwa ngwa ma nwee ike ịmepụta oghere. Oke okpomọkụ na-eme ka elu ghara ịdị ọcha (1800°C) nwere ike ime ka elu ahụ dị ka carbon.

Isi Nsogbu: Mmebi na Mmetọ Ihe n'oge nhazi

Nrụrụ na Mbuze Ngwa n'Ebe Obibi Dị Ike

Ngwa mmepụta semiconductor na-enwe nnukwu mmebi na mmebi ihe. Gburugburu ebe siri ike, gụnyere ikpughe na kemịkalụ na-emebi emebi na usoro ihe ndị na-emebi ihe, na-akpata nsogbu ndị a. Nke a na-eduga na mbelata ndụ akụrụngwa na mmebi arụmọrụ mmepụta. Ngwaọrụ ịcha na itinye ihe, karịsịa, na-anagide ọnọdụ dị oke njọ. Ha na-ezute plasma, okpomọkụ dị elu, na kemịkalụ ndị na-emegharị ahụ. Ihe ndị a na-ebute mbuze na mwakpo kemịkalụ. Ọnọdụ ndị dị otú ahụ na-eme ka akụrụngwa daa site na imebi ihe na ibelata arụmọrụ ngwaọrụ.

"Usoro mmebi nke corrosion-wear coupled fail" na-emekarị. Mgbasa nke corrosive na-eme ka ike njikọ ọka ghara ịdị ike. Ike ọgwụgwụ a na-eme ka mgbawa ike ọgwụgwụ nke esemokwu na-akpata gbasaa ngwa ngwa. Mgbawa ndị a na-agbasa n'akụkụ ebe nchịkọta nke tin bara ụba. Ụdị mmebi a jikọtara ọnụ na-esiri ike igbochi site na iji teknụzụ mkpuchi elu ọdịnala, ọkachasị na gburugburu ebe siri ike nke corrosion-flexion.

Mmetụta nke mmetọ na arụmọrụ ngwaọrụ GaN na SiC

Mmetọ na-emetụta arụmọrụ na mmepụta nke ngwaọrụ GaN na SiC nke ukwuu. Ọbụna obere ihe ruru unyi nwere ike ibute ntụpọ, na-ebute nsogbu ngwaọrụ ma ọ bụ belata arụmọrụ. Maka ngwaọrụ GaN, ihe ndị na-emerụ emerụ pụrụ iche na-ebutekarị nsogbu:

• Ọnyà elektrọn miri emi (E2 na E4): Ọnyà ndị a na-abawanye mgbe proton na electron radieshon gasịrị. Ha na-akpata ihe omume gate na drain-lag, na-eme ka ọdịda na mmebi dị ugbu a na AlGaN/GaN HEMTs.
• Mgbawapụ: Mkpọchi skru nke nwere isi mepere emepe na-akwalite ntapu ọnụ ụzọ ámá na AlGaN/GaN HEMTs. Mkpọchi ndị Indium (In) chọrọ mma na-emetụta InAlN/GaN HEMTs. Ha na-ejikọkwa na ọnyà elektrọn miri emi, ọnyà, ntapu mmiri n'okpuru nsọtụ, na mbibi zuru oke.
• Oghere Gallium nwere Silicon (Si) ma ọ bụ Oxygen (O) dị mgbagwoju anya: Ihe mgbagwoju ndị a na-arụ ọrụ dị ka nnukwu ọnyà oghere na n-GaN na n-AlGaN.
• Kabọn (C): Carbon na-arụkwa ọrụ dị ka nnukwu ọnyà oghere na n-GaN na n-AlGaN.
• Haịdrojiin: Ihe a na-ahụkarị n'azụ ihe ndị e ji MBE kụrụ na MOCVD na NH3, na-emetụta mgbanwe voltaji na mmebi transconductance n'okpuru radieshon proton.
• Ndị na-anabata ihe miri emi: Mwebata nke ndị na-anabata ihe miri emi n'ime akwa mgbochi na-akọwa mgbanwe na voltaji oke na mmegharị ọwa na transistors AlGaN/GaN.
• Ọnyà miri emi na oyi akwa nchekwa GaN: Ọnyà ndị a nwere ike ibute mmetụta yiri nke ahụ dị ka ihe ndị na-anabata ihe miri emi. Ha na-enye aka na mbelata nke 2DEG na mgbasa nke elektrọn 2DEG.

Otu mkpuchi TaC si edozi nsogbu mmepụta dị oke mkpa

Enweghị ike kemịkalụ pụrụ iche nke mkpuchi TaC

Mkpuchi TaC na-enye ike kemịkalụ pụrụ iche. Ihe onwunwe a na-eme ka ọ baa uru nke ukwuu n'imepụta semiconductor. Ọ na-eguzogide mbuze site na gas na-emebi emebi dịka chlorides na fluorides nke ọma. Mkpuchi ahụ na-anọgide na-enwe obere mmeghachi omume na gburugburu okpomọkụ dị elu. Nke a na-egbochi mmeghachi omume kemịkalụ achọghị site na gas na-emegharị ahụ. Njirimara a dị oke mkpa maka ijide n'aka na usoro dị ọcha na nchekwa ihe dị elu. Ọ na-abara uru karịsịa ngwa ndị metụtara ụgbọ mmiri Silicon Carbide Wafer na ihe ndị ọzọ dị mkpa.

"Ma e jiri ya tụnyere mkpuchi SiC, TaC nwere ike iguzogide kemịkalụ na nguzogide nchara."

Mkpuchi TaC na-eguzogide ammonia ọkụ. Ha na-eguzogidekwa uzuoku hydrogen, uzuoku silicon, na ọla agbaze. Mkpuchi ndị a na-echebe megide H2, NH3, SiH4, na Si n'ebe kemịkalụ siri ike.

Ike zuru oke na ike mekaniki nke mkpuchi TaC

Nkwụsi ike dị elu na ike igwe dị oke mkpa maka ihe ndị dị na mmepụta GaN na SiC. Graphite a kpuchiri TaC na-egosi iguzogide nchara kemịkalụ dị elu ma e jiri ya tụnyere graphite gba ọtọ ma ọ bụ graphite a kpuchiri SiC. Ọ na-anọgide na-adịgide n'ọnọdụ okpomọkụ dị elu, na-eru 2600°C. Ọ naghị emeghachi omume na ọtụtụ ihe ígwè. Nke a na-eme ka ọ bụrụ mkpuchi kachasị mma maka uto kristal otu semiconductor nke ọgbọ nke atọ na nhazi wafer. Ọ bara uru karịsịa maka akụrụngwa MOCVD na uto kristal otu GaN ma ọ bụ AlN na akụrụngwa PVT na uto kristal otu SiC. Nke a na-eme ka mma kristal dịkwuo mma nke ukwuu.

Enwere ike iji mkpuchi Tantalum Carbide (TaC) mee ihe nke ọma n'oge okpomọkụ dị elu ruo 2600°C. Ha anaghị emeghachi omume na ọtụtụ ihe ígwè. A na-ewere mkpuchi a dị ka ihe kacha mma maka uto kristal otu semiconductor nke ọgbọ nke atọ na ịkpụcha wafer. Karịsịa, ọ na-abara uto akụrụngwa MOCVD nke kristal otu GaN ma ọ bụ AlN uru na uto akụrụngwa PVT nke kristal otu SiC uru.

Ike ígwè nke ihe a na-emekwa ka ọ sie ike. O nwere ike Vickers nke dị ihe dịka 1,880 HV.

Ọcha dị elu nke ukwuu na mmepụta obere ihe na-eme ka ọ dị nro site na iji mkpuchi TaC

Ịnọgide na-adị ọcha nke ukwuu na ibelata mmepụta ihe dị n'ime ya dị oke mkpa n'imepụta semiconductor. A maara ihe ndị e ji kpuchie CVD TaC maka oke mmepụta ihe dị n'ime ya. Àgwà ha dị nro na-ebelata ohere nke mmetọ ihe dị n'ime ya nke ukwuu. Nke a, n'aka nke ya, na-enyere aka ime ka ịdị ọcha na mmepụta dịkwuo mma n'oge usoro uto epitaxial.

Mmelite na Mmepụta Usoro Kachasị MmaMkpuchi TaC

Mkpuchi TaC na-eme ka usoro mmegharị ahụ dịkwuo mma nke ukwuu n'ịmepụta ngwaọrụ GaN na SiC. Ogologo oge mkpuchi ahụ na iguzogide gburugburu nhazi siri ike na-eme ka ihe ndị na-emepụta ihe na-eme ka ihe ndị na-emepụta ihe na-eguzosi ike n'ezi ihe na njirimara elu ha ruo ogologo oge ọrụ. Nkwekọ a dị oke mkpa maka inweta otu ihe nkiri, profaịlụ doping ziri ezi, na ọnọdụ okpomọkụ kwụsiri ike n'ọtụtụ usoro mmepụta. Mgbe elu akụrụngwa nọgidere na-adịgide ma na-enweghị mmebi, ndị nrụpụta nwere ike ịmepụta paramita usoro achọrọ n'ụzọ a pụrụ ịdabere na ya. Amụma a na-ebelata mgbanwe dị na njirimara ngwaọrụ site na wafer ruo wafer na ogbe ruo ogbe.

Mmeghachi omume a ka mma na-eme ka mmepụta mmepụta dị elu. Gburugburu usoro kwụsiri ike na-ebelata ohere nke ntụpọ sitere na mmebi ihe, mmetọ, ma ọ bụ ọnọdụ nhazi na-adịghị agbanwe agbanwe. Dịka ọmụmaatụ, enweghị ike ime ihe mkpuchi TaC na-egbochi mmeghachi omume achọghị n'etiti gas usoro na mgbidi reactor, nke nwere ike iweta ihe na-adịghị ọcha ma ọ bụ gbanwee usoro mmiri gas. Nkwụsi ike okpomọkụ ya dị elu na-eme ka ihe ndị dị na ya ghara ịgbagọ ma ọ bụ gbazee n'okpuru oke okpomọkụ, na-ejigide geometrị ziri ezi dị mkpa maka uto otu. Ọzọkwa, ịdị ọcha dị elu na mmepụta obere ihe jikọtara ya na mkpuchi TaC na-ebelata mmetọ obere ihe, nke bụ isi ihe kpatara ọdịda ngwaọrụ. Site na ibelata isi mmalite mgbanwe na ntụpọ ndị a na-ahụkarị, ndị nrụpụta na-emepụta ọtụtụ ngwaọrụ GaN na SiC na-arụ ọrụ kwa wafer, na-eme ka arụmọrụ mmepụta zuru oke dịkwuo mma ma na-ebelata ihe mkpofu.

Ngwa dị mkpa nke mkpuchi TaC na mmepụta GaN na SiC

Mkpuchi TaC maka Ihe Ndị Na-eme Reactor

Mkpuchi TaC na-arụ ọrụ dị oke mkpa n'ichebe ihe dị iche iche nke ihe nrụpụta reactor n'ime mmepụta GaN na SiC. Ihe ndị a kapịrị ọnụ na-erite uru na mkpuchi a dị elu gụnyere ihe ndị na-ebu wafer, ihe ndị na-agba ntụtụ, ihe ndị na-egbochi ihe, na ihe ndị na-ekpo ọkụ. Na ihe nrụpụta SiC CVD, ihe ndị dị mkpa e ji Tantalum Carbide kpuchie na-egosi mmụba arụmọrụ dị ukwuu. Mkpuchi a pụtara ìhè maka ike ya dị oke elu na ike ígwè. Ọ na-enye iguzogide halogen na hydrogen corrosion pụrụ iche, na-eme ka ọ dị mma maka gburugburu plasma siri ike na okpomọkụ dị elu.

Mkpuchi ahụ na-enyekwa oke ike okpomọkụ, na-eme ka okpomọkụ ghara ịdị oke ma na-egbochi oke okpomọkụ dị n'ógbè ahụ n'oge usoro okpomọkụ dị elu. Ọ na-echebe ihe dị mkpa na ọkụ na ihe ndị na-eme ka ihe dị n'ime ya dị ọkụ na okpomọkụ ruo 2200°C, na-eme ka kemịkalụ na igwe kwụsie ike. Tantalum carbide nwere ike iguzogide nchara siri ike nye ọtụtụ asịd na alkalis, na-egbochi mmebi nke substrate na gburugburu ebe na-emebi emebi. Ọ na-eguzogide hydrogen, ammonia, monosilane, na silicon, na-enye nchebe na ntọala kemịkalụ siri ike. Nchedo a ka mma na-eduga na ndụ ihe mejupụtara ogologo oge. Mkpuchi TaC na-enwekwa ịdị ọcha dị elu, yana ọkwa adịghị ọcha na-adịkarị n'okpuru 5 ppm. Nke a na-ebelata nke ukwuu ntụpọ dị ka micropores na olulu etch na kristal SiC, na-eme ka mma kristal dịkwuo mma.

Mkpuchi TaC maka Ụlọ Etch na Ngwa Nhazi Plasma

Mkpuchi TaC dịkwa oke mkpa maka ụlọ etch na ngwa nhazi plasma. Ike ya pụrụ iche na enweghị ike kemịkalụ na-eguzogide iyi na nchara sitere na gburugburu plasma abrasive na mmeghachi omume kemịkalụ siri ike. Nke a na-eme ka akụkụ ya nọgide na-arụ ọrụ n'ọnọdụ dị oke njọ. Ịdị ọcha dị elu nke mkpuchi ahụ, yana ọkwa adịghị ọcha dị n'okpuru 5 ppm, na-ebelata ihe egwu mmetọ na usoro uto kristal.

Njikọ siri ike na obere mgbasawanye okpomọkụ na-egbochi mgbawa ma ọ bụ delamination n'oge okirikiri okpomọkụ. Nke a dị oke mkpa maka ịnọgide na-enwe nkenke na nguzozi na mmepụta semiconductor. Na uto epitaxial GaN/SiC, mkpuchi ahụ na-egbochi mmeghachi omume gas ma belata ntụpọ, na-eme ka mmepụta zuru oke ka mma. Ihe ndị dị ọcha na mkpuchi TaC siri ike na-ebelata mmepụta ihe na mfu gas. Nke a na-ebelata ihe ize ndụ nke mmetọ wafer na ntụpọ. Mkpuchi siri ike na-enye ezigbo iguzogide mbuze na mwakpo kemịkalụ, na-agbatị ndụ ọrụ nke ihe ndị mejupụtara.

Mkpuchi TaC abụghị naanị uru; ọ dị oke mkpa maka ime ka mmepụta ngwaọrụ GaN na SiC a pụrụ ịtụkwasị obi, dị elu, na nke dị ọnụ ala. Ọ na-ebelata ihe ịma aka mmetọ na mmebi dị n'ime usoro mmepụta ha. Ọrụ ya ga-eto naanị ka teknụzụ ndị a dị elu na-aga n'ihu na-etolite. Nke a na-eme ka mmepụta ihe na mgbasa ahịa na-aga n'ihu.

Ajụjụ Ndị A Na-ajụkarị

Kedu ihe mkpuchi TaC bụ?

Mkpuchi TaC bụ oyi akwa nchekwa nke Tantalum Carbide etinyere na ihe mejupụtara graphite. Ndị nrụpụta na-eji usoro Chemical Vapor Deposition (CVD). Ihe mejupụtara seramiiki a siri ike ma na-anaghị agbanwe agbanwe na-eme ka nkwụsi ike na iguzogide kemịkalụ dịkwuo mma maka ngwa semiconductor.

Kedu ka mkpuchi TaC si eme ka mmepụta mmepụta ka mma?

Mkpuchi TaC na-eme ka usoro ọrụ na-aga n'ihu. Ọ na-egbochi mmebi ihe na mmetọ. Nkwụsi ike a na-ebelata ntụpọ na mgbanwe na njirimara ngwaọrụ. Ndị nrụpụta na-enweta ọnụọgụ dị elu nke ngwaọrụ GaN na SiC na-arụ ọrụ kwa wafer.

Gịnị mere e ji ahọrọ mkpuchi TaC karịa mkpuchi SiC n'ọtụtụ ngwa?

Mkpuchi TaC na-enye ike kemịkalụ na iguzogide nchara dị elu ma e jiri ya tụnyere mkpuchi SiC. Ọ na-eguzogide gburugburu kemịkalụ siri ike na okpomọkụ dị elu. Nke a na-eme ka ọ dabara adaba maka usoro ụfọdụ siri ike na mmepụta GaN na SiC.

Kedu ihe ndị dị na mkpuchi TaC na mmepụta GaN/SiC na-erite uru?

Ihe ndị na-eme ka ihe na-arụ ọrụ dị ka ihe e ji ebu ihe dị ka wafer carriers, injectors, susceptors, na heaters na-erite uru nke ukwuu. Ụlọ etch na ngwa nhazi plasma na-ejikwa mkpuchi TaC. Ọ na-echebe akụkụ ndị a pụọ ​​na gas na-emebi emebi, okpomọkụ dị elu, na plasma na-emebi emebi.

Mee Nzọụkwụ Na-esote

Ị dị njikere iweta nkwụsi ike na uru na usoro GaN na SiC gị?

Kpọtụrụ ndị ọkachamara sayensị ihe onwunwe anyị taaiji kparịta otu ngwọta mkpuchi TaC nwere ike isi gbanwee arụmọrụ reactor MOCVD ma ọ bụ CVD gị.