Gdy rośnie kryształ węglika krzemu, „środowisko” interfejsu wzrostu między osiowym środkiem kryształu a krawędzią jest inne, w wyniku czego naprężenie kryształu na krawędzi wzrasta, a krawędź kryształu łatwo wytwarza „kompleksowe defekty” ze względu na wpływ grafitowego pierścienia zatrzymującego „węgiel”. Jak rozwiązać problem krawędzi lub zwiększyć efektywną powierzchnię środka (ponad 95%) jest ważnym tematem technicznym.
W miarę jak przemysł stopniowo kontroluje makrodefekty, takie jak „mikrotubule” i „inkluzje”, co stanowi wyzwanie dla kryształów węglika krzemu, aby „rosły szybko, długo i grubo oraz rozrastały się”, „kompleksowe defekty” krawędzi są nienormalnie widoczne, a wraz ze wzrostem średnicy i grubości kryształów węglika krzemu, „kompleksowe defekty” krawędzi będą mnożone przez kwadrat średnicy i grubość.
Zastosowanie powłoki z węglika tantalu TaC ma na celu rozwiązanie problemu krawędzi i poprawę jakości wzrostu kryształów, co jest jednym z kluczowych kierunków rozwoju technologicznego, jakim jest „szybki wzrost, wzrost grubości i wzrost w górę”. Aby promować rozwój technologii przemysłowych i rozwiązać problem uzależnienia od importu kluczowych materiałów, firma Hengpu dokonała przełomu w technologii powłok z węglika tantalu (CVD), osiągając międzynarodowy poziom zaawansowania.
Powłoka z węglika tantalu TaC, z perspektywy realizacji, nie jest trudna, a dzięki spiekaniu, CVD i innym metodom jest łatwa do uzyskania. Metoda spiekania, wykorzystująca proszek lub prekursor węglika tantalu, z dodatkiem składników aktywnych (zazwyczaj metalu) i spoiwa (zazwyczaj polimeru o długim łańcuchu), pokrywa powierzchnię podłoża grafitowego spiekanego w wysokiej temperaturze. Metodą CVD, TaCl5+H2+CH4 osadzano na powierzchni matrycy grafitowej w temperaturze 900-1500°C.
Jednak podstawowe parametry, takie jak orientacja kryształów osadzania węglika tantalu, równomierna grubość warstwy, odprężanie między powłoką a matrycą grafitową, pęknięcia powierzchniowe itp., stanowią ogromne wyzwanie. Szczególnie w środowisku wzrostu kryształów krzemu, gdzie kluczowy parametrem jest stabilna żywotność, jest to najtrudniejsze.
Czas publikacji: 21 lipca 2023 r.