炭化ケイ素結晶が成長する際、結晶の軸方向中心と端部との間の成長界面の「環境」が異なるため、端部の結晶応力が増加し、グラファイトストップリング「炭素」の影響により結晶端部に「総合的な欠陥」が発生しやすくなります。端部の問題を解決するか、中心部の有効面積を（95%以上に）増加させる方法は、重要な技術的課題です。
業界では「微小管」や「介在物」などのマクロ欠陥が徐々に抑制され、炭化ケイ素結晶が「速く、長く、厚く、上方向に成長する」ことが求められるようになると、端部の「総合欠陥」が異常に顕著になり、炭化ケイ素結晶の直径と厚さが増加するにつれて、端部の「総合欠陥」は直径の2乗と厚さに比例して増加します。
炭化タンタル（TaC）コーティングの使用は、エッジ問題を解決し、結晶成長の品質を向上させるためのものであり、「高速成長、厚膜成長、高層成長」というコア技術の方向性の1つです。産業技術の発展を促進し、主要材料の「輸入」依存を解決するために、恒浦は炭化タンタルコーティング技術（CVD）を突破し、国際的な先進レベルに到達しました。
炭化タンタル（TaC）コーティングは、実現という観点からは難しくなく、焼結法やCVD法など様々な方法で容易に実現できます。焼結法では、炭化タンタル粉末または前駆体を用い、活性成分（一般的には金属）と結合剤（一般的には長鎖ポリマー）を添加し、高温で焼結したグラファイト基板の表面にコーティングします。CVD法では、900～1500℃でTaCl5+H2+CH4をグラファイトマトリックスの表面に堆積させます。
しかしながら、炭化タンタルの結晶方位、均一な膜厚、コーティングとグラファイトマトリックス間の応力緩和、表面亀裂などといった基本的なパラメータの最適化は極めて困難である。特に、SiC結晶成長環境においては、安定した耐用年数が最も重要なパラメータであり、その実現は最も難しい。
投稿日時：2023年7月21日