TaC bilan qoplangan grafitli tigelni tanlash bo'yicha qo'llanma

Yuqori haroratli kristall o'sishi va epitaksiya/cho'ktirish uskunalarida grafit tigel bir vaqtning o'zida uchta rol o'ynaydi: termal chegara, reaksiya interfeysi va potentsial ifloslanish manbai. / ifloslanish to'sig'i. Shuning uchunTaC bilan qoplangan grafit tigellartobora keng tarqalgan bo'lib bormoqda - TaC qatlami yuqori harorat qobiliyatini taklif qiladi, kuchliroq korroziyaga chidamlilik, va nopoklik migratsiyasini yaxshiroq bostirish, grafitning afzalliklarini saqlab qolish va uning zaif tomonlarini kamaytirish.

1) TaC qoplamasi qanday muammolarni hal qila oladi?

A. Korroziyaga chidamlilik
Misol tariqasida SiC o'sishi va unga bog'liq epitaksiya jarayonlarini olaylik, yuqori haroratdagi kremniy o'z ichiga olgan turlar - vodorod va potentsial halogen kimyolari bilan birgalikda - grafit komponentlarining doimiy korroziyasi va ishlash ko'rsatkichlarining pasayishiga olib kelishi mumkin. Sanoat hisobotlarida shuningdek, 2000°C dan yuqori kremniyga boy, korroziv atmosferada grafit tigellari bir necha sikldan keyin jiddiy ravishda parchalanishi mumkinligi, TaC kabi qoplamalar esa chidamlilikni sezilarli darajada oshirishi mumkinligi ta'kidlangan.

B. Kamaytirilgan zarrachalar va uglerod migratsiyasi
Grafit zarralari yoki uglerod migratsiyasi o'sish interfeysiga yoki cho'kma zonasiga kirgandan so'ng, ular to'g'ridan-to'g'ri nuqsonlar, qo'shilishlar, yuqori dislokatsiya zichligi sifatida namoyon bo'lishi mumkin va hatto qaytarib bo'lmaydigan kamera ifloslanishini keltirib chiqarishi mumkin. To'siq qatlami sifatida TaC ning maqsadi termal barqarorlik va interfeys inertligini yanada boshqariladigan qilishdir. Davom etayotgan tadqiqotlarda, shuningdek, TaC qoplamalari grafit sublimatsiyasini/strukturaviy degradatsiyani bostirishga va kristall o'sish muhitida termal barqarorlikni yaxshilashga yordam berishi haqida xabar berilgan. 2

C. Kengroq jarayon oynasi
Ko'p odamlar tigellarga sarflanadigan materiallar sifatida qarashadi, ammo amalda ular shunday ishlaydi"chegara shartlari generatorlari.”Tigel yuzasi barqaror bo'lib qolganda, issiqlik maydoni va gaz fazasi reaksiyalari ko'proq takrorlanadigan bo'ladi. Qoplama yopishishi yetarli bo'lmaganda - bu mikro yoriqlar yoki mahalliy o'tkazuvchanlikka olib keladi - jarayonning siljishi ko'pincha shu yerdan boshlanadi. Qoplama-grafit interfeysi bog'lanish kuchi bo'yicha maxsus tadqiqotlar allaqachon uni monokristalli o'sish ko'rsatkichlariga ta'sir qiluvchi asosiy o'zgaruvchi sifatida muhokama qilgan.

2) Qayerda eng mos keladi?

• Ultra yuqori haroratli, yuqori darajada korroziyali atmosferalar

• O'sish/cho'kish bosqichlari zarrachalar va metall aralashmalariga juda sezgir

• Uzoqroq xizmat muddati va qat'iyroq mustahkamlikni talab qiladigan yuqori hajmli ishlab chiqarish liniyalari

3) TaC bilan qoplangan grafitli tigelni qanday tanlash mumkin

TaC qoplamasi yagona "hamma uchun mos" jarayon yo'li emas. CVD misolida adabiyotlarda CVD cho'kishi va grafit substratlarida TaC/SiC ning ishlash tavsifi bo'yicha nisbatan tizimli muhokamalar taqdim etilgan.

Turli yo'llar turli natijalarga olib keladi:

• Zichlik va o'tkazuvchanlik:Qoplama qanchalik zichroq bo'lsa, u gazlar/bug'lar tomonidan sekin o'tkazuvchanlik korroziyasini shunchalik yaxshi bloklaydi.

• Qalinligi va kuchlanishi:Qalinligi oshgani sayin, termal stress va yorilish xavfi ham ortadi, bu esa jarayonni yaxshiroq boshqarishni talab qiladi.

• Ta'mirlash mumkinligi va mustahkamligi:Ommaviy ishlab chiqarish partiyadan partiyaga mosligiga va qayta ishlash/qayta qoplash ishonchli tarzda amalga oshirilishi mumkinligiga bog'liq.

4） Kiruvchi inspeksiyaning asosiy mezonlari

• Tashqi ko'rinishi va sirt holati:igna teshiklari, chuqurchalar, “qalin/baliq tangachasimon” tekstura, mahalliy rang oʻzgarishi/kulranglashish

• Qalinligi va bir xilligi:qirralar, burchaklar va pastki qism yupqa bo'lishi mumkin bo'lgan joylardir

• Bog'lanish kuchi / termal zarbaga chidamlilik:aniq sinov usullari va chiqindi/rad etish mezonlari aniqlanishi kerak

• Mikro yoriqlar va g'ovaklik:(yuqoridagilar bilan birga amalda keltirilgan)

• Kontaminatsiyani nazorat qilish:metall aralashmalar, galogen qoldiqlari va zarrachalarning tozalik darajasini kuzatish mumkin bo'lishi kerak