TaC жабыны бар графит тигельді таңдау бойынша нұсқаулық

Жоғары температуралы кристалдардың өсуі және эпитаксия/тұндыруға арналған жабдықтарда графит тигелі бірден үш рөл атқарады: жылу шекарасы, реакция интерфейсі және ықтимал ластану көзі. / ластану тосқауылы. Міне, сондықтанTaC қапталған графит тигельдерібарған сайын кең таралуда - TaC қабаты жоғары температура мүмкіндігін ұсынады, коррозияға төзімділігі жоғарырақ, және қоспалардың миграциясын жақсырақ басу, графиттің артықшылықтарын сақтай отырып, оның әлсіз жақтарын азайту.

1) TaC жабыны қандай мәселелерді шеше алады?

A. Коррозияға төзімділік
Мысал ретінде SiC өсуін және онымен байланысты эпитаксия процестерін алсақ, жоғары температурадағы кремний құрамдас түрлері – сутегі және галогендік химиялық заттармен бірге – графит компоненттерінің үздіксіз коррозиясына және өнімділігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Сала есептерінде сондай-ақ 2000°C-тан жоғары кремнийге бай, коррозиялық атмосферада графит тигельдері бірнеше циклден кейін ғана қатты ыдырауы мүмкін, ал TaC сияқты жабындар беріктікті айтарлықтай жақсарта алатыны атап өтілген.

B. Тотықсызданған бөлшектер және көміртек миграциясы
Графит бөлшектері немесе көміртек миграциясы өсу интерфейсіне немесе тұндыру аймағына енгеннен кейін, олар тікелей ақаулар, қосындылар, жоғары дислокация тығыздығы ретінде көрінуі мүмкін және тіпті камераның қайтымсыз ластануын тудыруы мүмкін. Тосқауыл қабаты ретінде TaC мақсаты термиялық тұрақтылық пен интерфейстік инерттілікті басқаруды жеңілдету болып табылады. Жүргізіліп жатқан зерттеулер сонымен қатар TaC жабындарының графит сублимациясын/құрылымдық деградацияны басуға және кристалдық өсу ортасында термиялық тұрақтылықты жақсартуға көмектесетіні туралы хабарлайды. 2

C. Кеңірек процесс терезесі
Көптеген адамдар тигельдерді шығын материалдары ретінде қарастырады, бірақ іс жүзінде олар келесідей әрекет етеді«шекаралық шарт генераторлары.Тигель беті тұрақты болып қалғанда, жылу өрісі мен газ фазалық реакциялар қайталанатын болады. Қаптаманың адгезиясы жеткіліксіз болған кезде, бұл микрожарықтарға немесе жергілікті өткізгіштікке әкеледі, процесс дрейфі көбінесе сол жерден басталады. Қаптама-графит бетаралық байланыс беріктігі бойынша арнайы зерттеулерде оны монокристаллдың өсу өнімділігіне әсер ететін негізгі айнымалы ретінде талқылаған.

2) Қай жерде ең қолайлы?

• Өте жоғары температуралы, жоғары коррозиялық атмосфералар

• Өсу/тұндыру сатылары бөлшектер мен металл қоспаларына өте сезімтал

• Ұзақ қызмет ету мерзімін және тығыз консистенцияны қажет ететін жоғары көлемді өндіріс желілері

3) TaC жабыны бар графит тигельді қалай таңдауға болады

TaC жабыны бірыңғай «барлығына бірдей» процесс жолы емес. CVD мысал ретінде пайдалана отырып, әдебиеттерде CVD тұндыру және графит субстраттарында TaC/SiC өнімділік сипаттамалары туралы салыстырмалы түрде жүйелі талқылау берілген.

Әртүрлі жолдар әртүрлі нәтижелерге әкеледі:

• Тығыздық және өткізгіштік:Жабын неғұрлым тығыз болса, газдар/булардың баяу ену коррозиясын соғұрлым жақсы блоктайды.

• Қалыңдығы және кернеуі:қалыңдығы артқан сайын термиялық кернеу мен жарықшақтану қаупі де артады, бұл процесті жақсырақ басқаруды қажет етеді.

• Жөндеуге жарамдылығы және тұрақтылығы:Жаппай өндіріс партиядан партияға дейінгі үйлесімділікке және қайта өңдеу/қайта жабу сенімді түрде жасалуы мүмкін бе, жоқ па, соған байланысты.

4) Кіріс тексерудің негізгі критерийлері

• Сыртқы түрі және бетінің жағдайы:түйреуіштер, шұңқырлар, «қабыршақ/балық қабыршағы» құрылымы, жергілікті түссіздену/сұрлану

• Қалыңдығы және біркелкілігі:шеттері, бұрыштары және түбі жұқа болуы мүмкін аймақтар болып табылады

• Байланыс беріктігі / термиялық соққыға төзімділік:нақты сынақ әдістері және сынықтарды/қабылдамау критерийлері анықталуы керек

• Микрожарықтар және кеуектілік:(жоғарыда көрсетілгендермен бірге іс жүзінде көрсетілген)

• Ластануды бақылау:металл қоспаларын, галоген қалдықтарын және бөлшектердің тазалық деңгейін бақылауға болады