TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் மூசை தேர்வு வழிகாட்டி

உயர்-வெப்பநிலை படிக வளர்ச்சி மற்றும் எபிடாக்ஸி/படியவைத்தல் உபகரணங்களில், ஒரு கிராஃபைட் மூசை ஒரே நேரத்தில் மூன்று பாத்திரங்களை வகிக்கிறது: ஒரு வெப்ப எல்லை, ஒரு வினை இடைமுகம், மற்றும் ஒரு சாத்தியமான மாசு மூலமாக. / மாசு தடுப்பு. இதனால்தான்TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் மூசைகள்TaC அடுக்கு அதிக வெப்பநிலைத் திறனை வழங்குவதால், இவை பெருகி வருகின்றன., வலுவான அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன், மேலும், கிராஃபைட்டின் நன்மைகளைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு அதன் பலவீனங்களைக் குறைப்பதன் மூலம், அசுத்தங்கள் இடம்பெயர்வதை இது சிறப்பாகத் தடுக்கிறது.

1) TaC பூச்சு என்னென்ன பிரச்சனைகளைத் தீர்க்கும்?

A. அரிப்பு எதிர்ப்பு
SiC வளர்ச்சி மற்றும் அது தொடர்பான எபிடாக்ஸி செயல்முறைகளை ஓர் உதாரணமாக எடுத்துக்கொண்டால், உயர் வெப்பநிலையில் உள்ள சிலிக்கான் கலந்த கூறுகள்—ஹைட்ரஜன் மற்றும் சாத்தியமான ஹாலஜன் வேதியியல்களுடன் சேர்ந்து—கிராஃபைட் கூறுகளில் தொடர்ச்சியான அரிப்பு மற்றும் செயல்திறன் சீரழிவுக்கு வழிவகுக்கும். 2000°C-க்கு மேற்பட்ட சிலிக்கான் செறிந்த, அரிக்கும் சூழல்களில், கிராஃபைட் மூசைகள் சில சுழற்சிகளுக்குப் பிறகே கடுமையாகச் சிதைவடையக்கூடும் என்றும், அதே சமயம் TaC போன்ற பூச்சுகள் நீடித்துழைக்கும் தன்மையை கணிசமாக மேம்படுத்தும் என்றும் தொழில்துறை அறிக்கைகள் குறிப்பிடுகின்றன.

B. குறைக்கப்பட்ட துகள்கள் மற்றும் கார்பன் இடம்பெயர்வு
கிராஃபைட் துகள்கள் அல்லது கார்பன் இடம்பெயர்வு வளர்ச்சி இடைமுகம் அல்லது படிவு மண்டலத்திற்குள் நுழைந்தவுடன், அவை நேரடியாக குறைபாடுகள், உள்ளடக்கங்கள், அதிக இடப்பெயர்வு அடர்த்தி போன்றவையாக வெளிப்படலாம், மேலும் மீளமுடியாத அறை மாசுபாட்டையும் தூண்டக்கூடும். ஒரு தடுப்பு அடுக்காக, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் இடைமுக மந்தத்தன்மையை மேலும் கட்டுப்படுத்தக்கூடியதாக மாற்றுவதே TaC-இன் நோக்கமாகும். தற்போதைய ஆய்வுகள், TaC பூச்சுகள் கிராஃபைட் பதங்கமாதல்/கட்டமைப்புச் சிதைவைத் தடுக்கவும், படிக வளர்ச்சிச் சூழல்களில் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் உதவுவதாகத் தெரிவிக்கின்றன. ②

சி. ஒரு பரந்த செயல்முறை சாளரம்
பலர் மூசைகளை நுகர்வுப் பொருட்களாகக் கருதுகின்றனர், ஆனால் நடைமுறையில் அவை“எல்லை நிபந்தனை ஜெனரேட்டர்கள்.மூசையின் மேற்பரப்பு நிலையாக இருக்கும்போது, ​​வெப்பப் புலம் மற்றும் வாயு நிலை வினைகள் மேலும் மீண்டும் மீண்டும் நிகழக்கூடியதாகின்றன. பூச்சின் ஒட்டுதல் போதுமானதாக இல்லாதபோது—அது நுண் விரிசல்கள் அல்லது குறிப்பிட்ட இடத்திலான ஊடுருவலுக்கு வழிவகுக்கிறது—செயல்முறை விலகல் பெரும்பாலும் அங்கேயே தொடங்குகிறது. பூச்சு-கிராஃபைட் இடைமுகப் பிணைப்பு வலிமை குறித்த பிரத்யேக ஆராய்ச்சி, ஒற்றைப் படிக வளர்ச்சி செயல்திறனைப் பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாக அதை ஏற்கனவே விவாதித்துள்ளது.

2) இது எங்கு மிகவும் பொருத்தமானது?

• மிக அதிக வெப்பநிலை, அதிக அரிக்கும் தன்மை கொண்ட சூழல்கள்

• வளர்ச்சி/படிதல் படிநிலைகள் துகள்கள் மற்றும் உலோக அசுத்தங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை.

• நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் இறுக்கமான நிலைத்தன்மை தேவைப்படும் அதிக அளவு உற்பத்தித் தொடர்கள்

3) TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் மூசையைத் தேர்ந்தெடுப்பது எப்படி

TaC பூச்சு என்பது அனைவருக்கும் பொருந்தக்கூடிய ஒரே செயல்முறை வழிமுறை அல்ல. CVD-ஐ ஓர் உதாரணமாகக் கொண்டு, கிராஃபைட் தளங்களில் TaC/SiC-ஐ CVD முறையில் படியவைப்பது மற்றும் அதன் செயல்திறனைப் பண்புப்படுத்துவது குறித்து ஆய்வுக் கட்டுரைகள் ஒப்பீட்டளவில் முறையான விவாதத்தை வழங்கியுள்ளன.

வெவ்வேறு பாதைகள் வெவ்வேறு விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன:

• அடர்த்தி மற்றும் ஊடுருவுத்திறன்:பூச்சு எவ்வளவு அடர்த்தியாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு சிறப்பாக அது வாயுக்கள்/ஆவிகளால் ஏற்படும் மெதுவான ஊடுருவல் அரிப்பைத் தடுக்கிறது.

• தடிமன் மற்றும் அழுத்தம்:தடிமன் அதிகரிக்கும்போது, ​​வெப்ப அழுத்தமும் விரிசல் ஏற்படும் அபாயமும் உயர்கின்றன, எனவே சிறந்த செயல்முறைக் கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது.

• பழுதுபார்க்கும் தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மை:பெருமளவு உற்பத்தி என்பது, ஒவ்வொரு தொகுதிக்கும் உள்ள சீரான தன்மையையும், மறுவேலை/மறுபூச்சு நம்பகத்தன்மையுடன் செய்ய முடியுமா என்பதையும் சார்ந்துள்ளது.

4) முக்கிய உள்வரும் ஆய்வு அளவுகோல்கள்

• தோற்றம் மற்றும் மேற்பரப்பு நிலை:ஊசித் துளைகள், குழிகள், செதில்/மீன் செதில் போன்ற அமைப்பு, குறிப்பிட்ட இடத்தில் நிறமாற்றம்/சாம்பல் நிறம்

• தடிமன் மற்றும் சீரான தன்மை:விளிம்புகள், மூலைகள் மற்றும் அடிப்பகுதி ஆகிய பகுதிகளில்தான் மெல்லியதாக இருப்பதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது.

• பிணைப்பு வலிமை / வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்புத்திறன்:தெளிவான சோதனை முறைகளும், நிராகரிப்பு/நீக்கல் அளவுகோல்களும் வரையறுக்கப்பட வேண்டும்.

• நுண் விரிசல்கள் மற்றும் நுண்துளைகள்:(நடைமுறையில் மேற்கண்டவற்றுடன் சேர்த்துப் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளது)

• மாசு கட்டுப்பாடு:உலோக அசுத்தங்கள், ஹாலஜன் எச்சங்கள் மற்றும் துகள்களின் தூய்மை நிலை ஆகிய அனைத்தையும் கண்டறியக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்.