වේගයෙන් සංවර්ධනය වන අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය තුළ, කාර්ය සාධනය, කල්පැවැත්ම සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරන ද්රව්ය ඉතා වැදගත් වේ. එවැනි නවෝත්පාදනයක් වන්නේ ග්රැෆයිට් සංරචක සඳහා යොදන අති නවීන ආරක්ෂිත තට්ටුවක් වන ටැන්ටලම් කාබයිඩ් (TaC) ආලේපනයයි. මෙම බ්ලොගය TaC ආලේපනයේ නිර්වචනය, තාක්ෂණික වාසි සහ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ එහි පරිවර්තනීය යෙදුම් ගවේෂණය කරයි.
Ⅰ. TaC ආලේපනය යනු කුමක්ද?
TaC ආලේපනය යනු ග්රැෆයිට් මතුපිට මත තැන්පත් කරන ලද ටැන්ටලම් කාබයිඩ් (ටැන්ටලම් සහ කාබන් සංයෝගයක්) වලින් සමන්විත ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සෙරමික් තට්ටුවකි. ආලේපනය සාමාන්යයෙන් රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (CVD) හෝ භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (PVD) ශිල්පීය ක්රම භාවිතයෙන් යොදනු ලබන අතර, ග්රැෆයිට් ආන්තික තත්වයන්ගෙන් ආරක්ෂා කරන ඝන, අතිශය පිරිසිදු බාධකයක් නිර්මාණය කරයි.
TaC ආලේපනයේ ප්රධාන ගුණාංග
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාව: 2200°C ඉක්මවන උෂ්ණත්වයන්ට ඔරොත්තු දෙන අතර, 1600°C ට වඩා දිරාපත් වන සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) වැනි සාම්ප්රදායික ද්රව්ය අභිබවා යයි.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයරසායනික ප්රතිරෝධය: අර්ධ සන්නායක සැකසුම් පරිසරයන් සඳහා ඉතා වැදගත් වන හයිඩ්රජන් (H₂), ඇමෝනියා (NH₃), සිලිකන් වාෂ්ප සහ උණු කළ ලෝහ වලින් විඛාදනයට ප්රතිරෝධී වේ.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයඅතිශය ඉහළ සංශුද්ධතාවය: 5 ppm ට අඩු අපිරිසිදු මට්ටම්, ස්ඵටික වර්ධන ක්රියාවලීන්හි දූෂණය වීමේ අවදානම අවම කිරීම.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයතාප හා යාන්ත්රික කල්පැවැත්ම: මිනිරන් වලට ශක්තිමත් ඇලීම, අඩු තාප ප්රසාරණය (6.3×10⁻⁶/K), සහ දෘඪතාව (~2000 HK) තාප චක්රය යටතේ දීර්ඝායුෂ සහතික කරයි.
Ⅱ. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ TaC ආලේපනය: ප්රධාන යෙදුම්
උසස් අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී, විශේෂයෙන් සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) සහ ගැලියම් නයිට්රයිඩ් (GaN) උපාංග සඳහා TaC-ආලේපිත මිනිරන් සංරචක අත්යවශ්ය වේ. ඒවායේ තීරණාත්මක භාවිත අවස්ථා පහත දැක්වේ:
1. SiC තනි ස්ඵටික වර්ධනය
SiC වේෆර් බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සහ විදුලි වාහන සඳහා අත්යවශ්ය වේ. TaC-ආලේපිත ග්රැෆයිට් කබොල සහ susceptors භෞතික වාෂ්ප ප්රවාහන (PVT) සහ අධි-උෂ්ණත්ව CVD (HT-CVD) පද්ධතිවල භාවිතා කරනු ලබන්නේ:
● දූෂණය මර්දනය කරන්න: TaC හි අඩු අපිරිසිදු අන්තර්ගතය (උදා: බෝරෝන් <0.01 ppm vs. ග්රැෆයිට් වල 1 ppm) SiC ස්ඵටිකවල දෝෂ අඩු කරයි, වේෆර් ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි (ආලේපනය නොකළ ග්රැෆයිට් සඳහා 4.5 ohm-cm vs. 0.1 ohm-cm).
● තාප කළමනාකරණය වැඩි දියුණු කිරීම: ඒකාකාර විමෝචනය (1000°C දී 0.3) ස්ථාවර තාප ව්යාප්තිය සහතික කරයි, ස්ඵටික ගුණාත්මකභාවය ප්රශස්ත කරයි.
2. එපිටැක්සියල් වර්ධනය (GaN/SiC)
ලෝහ-කාබනික CVD (MOCVD) ප්රතික්රියාකාරකවල, වේෆර් වාහක සහ ඉන්ජෙක්ටර් වැනි TaC-ආලේපිත සංරචක:
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයවායු ප්රතික්රියා වැළැක්වීම: 1400°C දී ඇමෝනියා සහ හයිඩ්රජන් මගින් කැටයම් කිරීමට ප්රතිරෝධී වන අතර, ප්රතික්රියාකාරක අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගනී.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයඅස්වැන්න වැඩි දියුණු කරන්න: මිනිරන් වලින් අංශු වැගිරීම අඩු කිරීමෙන්, CVD TaC ආලේපනය එපිටැක්සියල් ස්ථරවල දෝෂ අවම කරයි, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත LED සහ RF උපාංග සඳහා එය ඉතා වැදගත් වේ.
3. අනෙකුත් අර්ධ සන්නායක යෙදුම්
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතික්රියාකාරක: GaN නිෂ්පාදනයේ දී ප්රතිග්රාහක සහ හීටර්, හයිඩ්රජන් බහුල පරිසරවල TaC හි ස්ථායිතාවයෙන් ප්රතිලාභ ලබයි.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයවේෆර් හැසිරවීම: මුදු සහ පියන වැනි ආලේපිත සංරචක වේෆර් මාරු කිරීමේදී ලෝහ දූෂණය අඩු කරයි.
Ⅲ. TaC ආලේපනය විකල්ප වලට වඩා සාර්ථක වන්නේ ඇයි?
සාම්ප්රදායික ද්රව්ය සමඟ සංසන්දනය කිරීමෙන් TaC හි උසස් බව ඉස්මතු වේ:
| දේපළ | TaC ආලේපනය | SiC ආලේපනය | හිස් මිනිරන් |
| උපරිම උෂ්ණත්වය | >2200°C | <1600°C | ~2000°C (පිරිහීම සමඟ) |
| NH₃ හි එච්ච් අනුපාතය | 0.2 µm/පැයට | 1.5 µm/පැයට | අදාළ නොවේ |
| අපිරිසිදු මට්ටම් | <5 ppm | ඉහළ | 260 ppm ඔක්සිජන් |
| තාප කම්පන ප්රතිරෝධය | විශිෂ්ටයි | මධ්යස්ථ | දුප්පත් |
කර්මාන්ත සංසන්දනයන්ගෙන් ලබාගත් දත්ත
IV. VET තෝරා ගන්නේ ඇයි?
තාක්ෂණ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය සඳහා අඛණ්ඩ ආයෝජනයකින් පසුව,වී.ඊ.ටී.ටැන්ටලම් කාබයිඩ් (TaC) ආලේපිත කොටස්, උදා.TaC ආලේපිත මිනිරන් මාර්ගෝපදේශක වළල්ල, CVD TaC ආලේපිත තහඩු ප්රතිග්රාහකය, එපිටැක්සි උපකරණ සඳහා TaC ආලේපිත සසෙප්ටරය,ටැන්ටලම් කාබයිඩ් ආලේපිත සිදුරු සහිත මිනිරන් ද්රව්යසහTaC ආලේපනය සහිත වේෆර් සසෙප්ටරය, යුරෝපීය සහ ඇමරිකානු වෙළෙඳපොළවල ඉතා ජනප්රියයි. VET ඔබේ දිගුකාලීන සහකරු වීමට අවංකවම බලාපොරොත්තු වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: 2025 අප්රේල්-10