वेगाने विकसित होणाऱ्या सेमीकंडक्टर उद्योगात, कार्यक्षमता, टिकाऊपणा आणि कार्यक्षमता वाढवणारे साहित्य महत्त्वाचे आहे. अशाच एका नवोपक्रमात टॅंटलम कार्बाइड (TaC) कोटिंगचा समावेश आहे, जो ग्रेफाइट घटकांवर लावला जाणारा एक अत्याधुनिक संरक्षक थर आहे. हा ब्लॉग TaC कोटिंगची व्याख्या, तांत्रिक फायदे आणि सेमीकंडक्टर उत्पादनात त्याचे परिवर्तनीय अनुप्रयोग एक्सप्लोर करतो.
Ⅰ. TaC कोटिंग म्हणजे काय?
TaC कोटिंग हा उच्च-कार्यक्षमता असलेला सिरेमिक थर आहे जो टॅंटलम कार्बाइड (टँटलम आणि कार्बनचे संयुग) पासून बनलेला असतो जो ग्रेफाइट पृष्ठभागावर जमा होतो. हे कोटिंग सामान्यतः केमिकल व्हेपर डिपॉझिशन (CVD) किंवा फिजिकल व्हेपर डिपॉझिशन (PVD) तंत्रांचा वापर करून लावले जाते, ज्यामुळे एक दाट, अल्ट्रा-प्युअर अडथळा निर्माण होतो जो ग्रेफाइटला अत्यंत परिस्थितींपासून वाचवतो.
TaC कोटिंगचे प्रमुख गुणधर्म
●उच्च-तापमान स्थिरता: २२००°C पेक्षा जास्त तापमान सहन करते, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सारख्या पारंपारिक पदार्थांपेक्षा चांगले काम करते, जे १६००°C पेक्षा जास्त तापमानात खराब होते.
●रासायनिक प्रतिकार: हायड्रोजन (H₂), अमोनिया (NH₃), सिलिकॉन वाष्प आणि वितळलेल्या धातूंपासून होणाऱ्या गंजाला प्रतिकार करते, जे अर्धसंवाहक प्रक्रिया वातावरणासाठी महत्त्वाचे आहे.
●अति-उच्च शुद्धता: क्रिस्टल वाढीच्या प्रक्रियेत दूषित होण्याचे धोके कमी करून, अशुद्धतेचे प्रमाण ५ पीपीएमपेक्षा कमी होते.
●औष्णिक आणि यांत्रिक टिकाऊपणा: ग्रेफाइटला मजबूत चिकटणे, कमी थर्मल विस्तार (6.3×10⁻⁶/K), आणि कडकपणा (~2000 HK) यामुळे थर्मल सायकलिंगमध्ये दीर्घायुष्य मिळते.
Ⅱ. सेमीकंडक्टर उत्पादनात TaC कोटिंग: प्रमुख अनुप्रयोग
TaC-लेपित ग्रेफाइट घटक प्रगत अर्धवाहक निर्मितीमध्ये अपरिहार्य आहेत, विशेषतः सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आणि गॅलियम नायट्राइड (GaN) उपकरणांसाठी. खाली त्यांचे महत्त्वपूर्ण वापर प्रकरणे आहेत:
१. SiC सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ
पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी SiC वेफर्स महत्वाचे आहेत. TaC-लेपित ग्रेफाइट क्रूसिबल्स आणि ससेप्टर्स भौतिक वाष्प वाहतूक (PVT) आणि उच्च-तापमान CVD (HT-CVD) प्रणालींमध्ये वापरले जातात:
● प्रदूषण रोखणे: TaC मधील कमी अशुद्धता सामग्री (उदा., बोरॉन <0.01 ppm विरुद्ध ग्रेफाइटमध्ये 1 ppm) SiC क्रिस्टल्समधील दोष कमी करते, वेफर प्रतिरोधकता सुधारते (4.5 ohm-cm विरुद्ध 0.1 ohm-cm अनकोटेड ग्रेफाइटसाठी).
● थर्मल व्यवस्थापन वाढवा: एकसमान उत्सर्जनशीलता (१०००°C वर ०.३) स्थिर उष्णता वितरण सुनिश्चित करते, क्रिस्टल गुणवत्तेला अनुकूल करते.
२. एपिटॅक्सियल ग्रोथ (GaN/SiC)
मेटल-ऑरगॅनिक सीव्हीडी (MOCVD) रिअॅक्टरमध्ये, वेफर कॅरियर्स आणि इंजेक्टर सारखे TaC-लेपित घटक:
●गॅस प्रतिक्रिया टाळा: १४००°C तापमानात अमोनिया आणि हायड्रोजनद्वारे होणारे एचिंगला प्रतिकार करते, अणुभट्टीची अखंडता राखते.
●उत्पन्न सुधारा: ग्रेफाइटमधून कणांचे शेडिंग कमी करून, CVD TaC कोटिंग एपिटॅक्सियल थरांमधील दोष कमी करते, जे उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या LEDs आणि RF उपकरणांसाठी महत्वाचे आहे.
३. इतर सेमीकंडक्टर अनुप्रयोग
●उच्च-तापमान अणुभट्ट्या: हायड्रोजन-समृद्ध वातावरणात TaC च्या स्थिरतेचा GaN उत्पादनातील ससेप्टर्स आणि हीटर्सना फायदा होतो.
●वेफर हाताळणी: वेफर ट्रान्सफर दरम्यान रिंग्ज आणि झाकणांसारखे लेपित घटक धातूचे दूषितीकरण कमी करतात.
Ⅲ. TaC कोटिंग पर्यायांपेक्षा का चांगले काम करते?
पारंपारिक साहित्यांशी तुलना केल्यास TaC ची श्रेष्ठता अधोरेखित होते:
| मालमत्ता | TaC कोटिंग | SiC कोटिंग | बेअर ग्रेफाइट |
| कमाल तापमान | >२२००°से | <1600°C | ~२०००°C (अधोगतीसह) |
| एच रेट NH₃ मध्ये | ०.२ मायक्रॉन/तास | १.५ मायक्रॉन/तास | परवानगी नाही |
| अशुद्धतेचे स्तर | <५ पीपीएम | उच्च | २६० पीपीएम ऑक्सिजन |
| थर्मल शॉक प्रतिरोध | उत्कृष्ट | मध्यम | गरीब |
उद्योग तुलनांमधून मिळवलेला डेटा
IV. VET का निवडावे?
तंत्रज्ञान संशोधन आणि विकासात सतत गुंतवणूक केल्यानंतर,पशुवैद्यकीय सेवाचे टॅंटलम कार्बाइड (TaC) लेपित भाग, जसे कीTaC लेपित ग्रेफाइट मार्गदर्शक रिंग, सीव्हीडी टॅक कोटेड प्लेट ससेप्टर, एपिटॅक्सि उपकरणांसाठी TaC लेपित ससेप्टर,टॅंटलम कार्बाइड लेपित सच्छिद्र ग्रेफाइट मटेरियलआणिTaC कोटिंगसह वेफर ससेप्टर, युरोपियन आणि अमेरिकन बाजारपेठेत खूप लोकप्रिय आहेत. VET तुमचा दीर्घकालीन भागीदार बनण्यास प्रामाणिकपणे उत्सुक आहे.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-१०-२०२५


