Tijdens de groei van siliciumcarbidekristallen is de "omgeving" van het groeigrensvlak tussen het axiale middelpunt van het kristal en de rand anders. Hierdoor neemt de kristalspanning aan de rand toe en is de kristalrand, onder invloed van de grafietstopring ("koolstof"), gevoelig voor "complexe defecten". Het oplossen van dit randprobleem of het vergroten van het effectieve oppervlak van het midden (tot meer dan 95%) is een belangrijk technisch vraagstuk.
Naarmate macrodefecten zoals "microtubuli" en "insluitsels" geleidelijk aan door de industrie worden beheerst, waardoor siliciumcarbidekristallen worden uitgedaagd om "snel, lang en dik te groeien en in de hoogte te groeien", worden de "alomvattende defecten" aan de rand abnormaal prominent. Met de toename van de diameter en dikte van de siliciumcarbidekristallen zullen de "alomvattende defecten" aan de rand vermenigvuldigd worden met het kwadraat van de diameter en de dikte.
Het gebruik van tantaalcarbide (TaC) coatings lost het randprobleem op en verbetert de kwaliteit van de kristalgroei. Dit is een van de kernprincipes van "snel, dik en hoog groeien". Om de ontwikkeling van industriële technologie te bevorderen en de afhankelijkheid van import van belangrijke materialen te verminderen, heeft Hengpu een doorbraak bereikt in de tantaalcarbide coatingtechnologie (CVD) en een internationaal geavanceerd niveau bereikt.
Tantaalcarbide (TaC)-coating is, vanuit het oogpunt van realisatie, niet moeilijk en kan eenvoudig worden verkregen met behulp van sinteren, CVD en andere methoden. Bij de sintermethode wordt tantaalcarbidepoeder of -precursor gebruikt, waaraan actieve ingrediënten (meestal metalen) en een bindmiddel (meestal langeketenpolymeren) worden toegevoegd, om het oppervlak van een grafietsubstraat aan te brengen en bij hoge temperatuur te sinteren. Met de CVD-methode wordt TaCl5+H2+CH4 afgezet op het oppervlak van een grafietmatrix bij 900-1500 °C.
De basisparameters, zoals de kristaloriëntatie van de tantaalcarbide-afzetting, een uniforme filmdikte, spanningsvermindering tussen de coating en de grafietmatrix, oppervlaktescheuren, enzovoort, zijn echter uiterst uitdagend. Vooral in de omgeving waar siliciumkristallen groeien, is een stabiele levensduur de belangrijkste parameter en daarmee de grootste uitdaging.
Geplaatst op: 21 juli 2023