Quando um cristal de carbeto de silício cresce, o "ambiente" da interface de crescimento entre o centro axial do cristal e a borda é diferente, de modo que a tensão do cristal na borda aumenta, e a borda do cristal é fácil de produzir "defeitos abrangentes" devido à influência do anel de parada de grafite ("carbono"). Como resolver o problema da borda ou aumentar a área efetiva do centro (mais de 95%) é um tópico técnico importante.
À medida que defeitos macroscópicos, como "microtúbulos" e "inclusões", são gradualmente controlados pela indústria, desafiando os cristais de carbeto de silício a "crescerem rápido, longos e espessos, e a crescerem para cima", os "defeitos abrangentes" nas bordas tornam-se anormalmente proeminentes e, com o aumento do diâmetro e da espessura dos cristais de carbeto de silício, os "defeitos abrangentes" nas bordas serão multiplicados pelo quadrado do diâmetro e pela espessura.
O uso do revestimento de carbeto de tântalo (TaC) visa solucionar o problema de bordas e melhorar a qualidade do crescimento cristalino, sendo uma das principais linhas de pesquisa e desenvolvimento para "crescimento rápido, crescimento espesso e crescimento vertical". Com o objetivo de impulsionar o desenvolvimento tecnológico do setor e reduzir a dependência de importações de materiais essenciais, a Hengpu alcançou um nível avançado internacional na tecnologia de revestimento de carbeto de tântalo (CVD).
O revestimento de carbeto de tântalo (TaC), do ponto de vista da sua implementação, não é difícil de obter, sendo facilmente alcançado por métodos como sinterização e CVD. No método de sinterização, utiliza-se pó ou precursor de carbeto de tântalo, adicionando-se ingredientes ativos (geralmente um metal) e um agente de ligação (geralmente um polímero de cadeia longa), que é então depositado sobre a superfície de um substrato de grafite e sinterizado a alta temperatura. Pelo método CVD, o composto TaCl₅ + H₂ + CH₄ é depositado sobre a superfície da matriz de grafite a 900-1500 °C.
No entanto, os parâmetros básicos, como a orientação cristalina da deposição de carboneto de tântalo, a espessura uniforme do filme, a liberação de tensão entre o revestimento e a matriz de grafite, as trincas superficiais, etc., são extremamente desafiadores. Especialmente no ambiente de crescimento de cristais de sílica, uma vida útil estável é o parâmetro fundamental e, portanto, o mais difícil de controlar.
Data da publicação: 21/07/2023