Àwọn Ohun Èlò Ìbòmọ́lẹ̀ TaC nínú Iṣẹ́ Ṣíṣe Àkójọpọ̀ Àwọn Akọ́kọ́rí GaN/SiC

Ibora TaC jẹ́ ìpele seramiki tó ní agbára gíga, tó ṣe pàtàkì fún iṣẹ́ àgbékalẹ̀ semiconductor tó ti ní ìlọsíwájú. Ó ṣe pàtàkì fún ìdàgbàsókè kirisita SiC kan ṣoṣo àti àwọn ìlànà ìdàgbàsókè epitaxial GaN/SiC. Ọjà semiconductor GaN/SiC ń ní ìrírí ìfẹ̀sí kíákíá. Ọjà yìí dé USD 7.523 bilionu ní ọdún 2024. Àwọn ògbógi rò pé CAGR 16.56% yóò dé láti ọdún 2025 sí 2035.

Àwọn Ohun Tí A Yàn Pàtàkì

• Ibora TaCjẹ́ ìpele pàtàkì kan. Ó ń ran àwọn kọ̀ǹpútà lọ́wọ́ láti mú kí àwọn kọ̀ǹpútà náà dára síi. Ó ń ṣiṣẹ́ dáadáa ní àwọn ibi tí ó gbóná gan-an.
• Àwọ̀ yìí máa ń dá àwọn nǹkan búburú dúró láti má wọ inú àwọn ègé náà. Ó máa ń jẹ́ kí ègé náà mọ́ tónítóní, kí ó sì lágbára sí i.
• Àwọ̀ TaC dára ju àwọn ohun èlò mìíràn lọ. Ó ń ran àwọn ègé kéékèèké tó dára lọ́wọ́. Èyí ń jẹ́ kí kọ̀ǹpútà àti fóònù ṣiṣẹ́ dáadáa.

Lílóye Àwọ̀ TaC: Àwọn Ohun-ìní àti Iṣẹ́

Ṣíṣàlàyé Àwọ̀ TaC àti Àwọn Ànímọ́ Pàtàkì Rẹ̀

Ibora TaCjẹ́ fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ seramiki tó ní agbára gíga. Tantalum carbide (TaC) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí i rẹ̀eroja kemikali akọkọÀwọn olùwádìí ń ṣe ìwádìíÈtò Ta-CN, níbi tí TaC1-xNx dúró fún àkójọpọ̀ kẹ́míkà. Ìpìlẹ̀ ìṣètò fún àwọn àyẹ̀wò ni Fcc ti a ṣe àgbékalẹ̀ Ta-C. Àwọn ìṣètò onípele méjì tí ó dúró ṣinṣin ní fcc-TaC àti hex-TaN. Àwọn ìṣètò tí kì í ṣe ti irin ṣe pàtàkì ju àwọn ìṣètò onírin lọ fún dídúró ṣinṣin ìṣètò onígun mẹ́rin nínú Ta-C. Ìfipamọ́ afẹ́fẹ́ ti ara (PVD) le mú kí Fcc ti a ṣe àgbékalẹ̀ Ta-CN dúró ṣinṣin nítorí àwọn kinetics tí ó ní ààlà púpọ̀ àti ìfihàn àwọn àbùkù ìṣètò. Ìyípadà ìpele kan láti fcc-Ta1-y-zCyNz sí fcc pẹ̀lú hex Ta1-y-zCyNz wáyé ní nǹkan bí x=0.68 nínú àmì TaC1-xNx. Àwọn olùpèsè ń pèsè àwọn ìbòrí TaC pẹ̀lúawọn oriṣi mẹrin ti awọn ẹya kirisitalórí àwọn àkópọ̀ erogba/erogba. Àwọn àkópọ̀ wọ̀nyí ní ìṣètò kirisita acicular, èyí tí ó fi agbára ìdènà ablation tí ó dára jù hàn.

Ohun èlò yìí tún ní àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ tó yanilẹ́nu. Fún àpẹẹrẹ, ìbòrí onípele púpọ̀ pẹ̀lú Ta(C,N) (ìyípadà 305 nm) fi agbára rẹ̀ hàn24.5 ± 0.8 GPAàti Mọ́dúlù Young kan ti 263.2 ± 16.6 GPa. TaC0.71 fi agbára líle hàn39.3 ± 1.0 GPa, pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n kan tó dé 40 GPa. Módùlù ìfàmìsí rẹ̀ jẹ́ 430 GPa, àti Módùlù Young's fún TaC tó jẹ́ nǹkan bí 500 GPa.

Iduroṣinṣin otutu giga ti Aṣọ TaC ti o tayọ

Ohun èlò yìí dára gan-an ní àyíká ooru tó le gan-an. Ó dúró ṣinṣin ní ìwọ̀n otútù tó ju 2000°C lọ. Ipò yíyọ́ rẹ̀ dé ibi tó yanilẹ́nu.4273°C, èyí tó mú kí ó jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn èròjà tó lágbára jùlọ tí a mọ̀ láti kojú ooru. Ohun èlò yìí ní ìwọ̀n otútù tó pọ̀jù tí ó ń ṣiṣẹ́.ju 2200°C lọ.

TaC ṣafihan ọkan ninu awọn aaye yo ti o ga julọ laarin awọn ohun elo ti a mọ, ti a wọn ni iyalẹnu kan4041 K. Ibùdó yíyọ́ yìí ju ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò míràn tí ó lè yọ́, títí kan tungsten. Àwọn ìdánwò yàrá ìwádìí jẹ́rìí sí agbára TaC láti pa ìwà títọ́ ìṣètò mọ́ ní ìwọ̀n otútù tí ó ju 3000°C lọ. TaC dára ju àwọn ìbòrí seramiki àti irin lọ ní mímú ìwà títọ́ ìṣètò mọ́ ní àwọn ìwọ̀n otútù tí ó le koko yìí. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìwọ̀n otútù yíyọ́ rẹ̀ (4041 K) kéré sí ti HfC, TaC ń fi ìdènà ooru àti ìdúróṣinṣin kẹ́míkà tí ó ga jùlọ hàn ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ìbòrí seramiki àti irin ìṣètò ...

Agbara Kemikali ati Iwa mimọ giga ti Aṣọ TaC

Àwọn ìbòrí TaC ń fi hàniduroṣinṣin kemikali to dara julọWọ́n ń tako àwọn ìhùwàpadà pẹ̀lú onírúurú ohun tí ó lè pa ènìyàn lára, títí bí àwọn ásíìdì àti ìpìlẹ̀. Ànímọ́ yìí mú kí wọ́n jẹ́ àṣàyàn tí a lè gbẹ́kẹ̀lé fún àwọn ohun èlò tí ó le koko. Àwọn ìbòrí TaC ń fihàniduroṣinṣin kemikali to dara, tí ó ń fi àìfaradà hàn sí àwọn ásíìdì, alkalis, iyọ̀, àti àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá adánidá. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, wọn kò ní ipa lórí àwọn irin tí ó yọ́, slag, àti àwọn ohun èlò ìbàjẹ́ mìíràn. Àwọn ìbòrí TaC níiduroṣinṣin kemikali to lagbara, èyí tí ó mú kí wọ́n lè kojú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣiṣẹ́ kẹ́míkà, pàápàá jùlọ àwọn tí ó ní àwọn ásíìdì àti ìpìlẹ̀.

Ìmọ́tótó gíga jẹ́ ànímọ́ pàtàkì mìíràn ti ohun èlò yìí. Àwọn olùṣe ọnà àwọn ìbòrí TaC sídinku awọn ohun ti ko ni ẽribí titanium, boron, àti aluminiomu. Àwọn ọjà tí wọ́n ń lo àwọn ìbòrí TaC kò fi bẹ́ẹ̀ ní erogba, atẹ́gùn, nitrogen, àti àwọn ohun àìmọ́ mìíràn, èyí tí ó ń mú kí kírísítà tó mọ́ tónítóní dàgbà. Ìwọ̀n àìmọ́ nínú ìbòrí TaC lè kéré tó <5 ppm, ó lè kéré sí i ju ìbòrí SiC tàbí graphite tí kò ní 260 ppm lọ (èyí tí ó lè ní atẹ́gùn 260 ppm).

Agbara ati Agbara Imọ-ẹrọ ti Aṣọ TaC

Ohun èlò yìí ní agbára ìgbóná tó lágbára. Ó wọn nǹkan bíi ìwọ̀n ooru.22 W·m⁻¹·K⁻¹Nínú àwọn àkópọ̀ W-TaC, ìfàmọ́ra ooru ti TaC wà láti15–35 W·m⁻¹·K⁻¹ní àwọn iwọ̀n otútù 750 °C, 850 °C, àti 950 °C. Ìwọ̀n ìgbóná gíga yìí ń ran lọ́wọ́ láti mú kí ó ṣiṣẹ́ dáadáaooru ti n tú jádenígbà tí a bá ń ṣe àwọn iṣẹ́ igbóná gíga. Ó tún ń dènà ìgbóná ara tó pọ̀ jù ní agbègbè.

Àmì pàtàkì ni pé agbára ẹ̀rọ tí ohun èlò yìí ní láti lágbára jẹ́ èyí tí a fi hàn.líle egungun ti o ga julọ ati resistance abrasive ati alemora ti o dara siní ìfiwéra pẹ̀lú ìbòrí NiCrBSi tí kò ní tantalum. Tantalum mú kí ìdènà ìfàmọ́ra àwọn ìbòrí tí a fi Ni ṣe pọ̀ sí i nípa ṣíṣe àwọn èròjà TaC tí ó dára. Fún àwọn carbide tí a fi simenti WC–6Co kún un, a ń fi kún un0.6 wt% TaCyọrí sí agbára ìdènà ìfàsẹ́yìn tó dára jùlọ, tí ó dín ìpàdánù ìfàsẹ́yìn kù sí 0.15 mg àti àṣeyọrí ìwọ̀n ìfọ́pọ̀ tó dúró ṣinṣin tó tó 0.3. A (Ta,Zr,Nb)C seramiki onípele kan fi agbára ìfọ́ náà hàn2.9 MPa m1/2ní iwọn otutu yàrá.

Ìbòmọ́lẹ̀ TaC nínú Àwọn Ìlànà Semiconductor GaN/SiC Tó Tẹ̀síwájú

Ṣíṣe àfikún ìdàgbàsókè SiC Single Crystal pẹ̀lú ìbòrí TaC

Ibora TaCÓ kó ipa pàtàkì nínú ìdàgbàsókè kírísítà SiC kan ṣoṣo. Ó mú kí dídára kírísítà náà sunwọ̀n síi, ó sì dín àbùkù kù. Fún àpẹẹrẹ, ó dín àbùkù kírísítà kù síi títí dé99.7%Ó tún dín ìtúpalẹ̀ etí okùn kù ní 80.5%. Àwọn ìbòrí TaC ń dènà ìbàjẹ́ àwọn èròjà graphite nínú afẹ́fẹ́ silikoni líle, tí ó ní iwọ̀n otútù gíga. Graphite tí a kò bò mọ́lẹ̀ máa ń bàjẹ́, ó sì máa ń tú àwọn èròjà carbon jáde. Àwọn èròjà wọ̀nyí máa ń fa ìdènà erogba, wọ́n sì máa ń mú kí àbùkù pọ̀ sí i nínú àwọn kirisita SiC tí ń dàgbà. Nípa dídáàbò bo graphite, àwọn ìbòrí TaC máa ń rí i dájú péÀwọn kirisita mímọ́.

Lílo àwọn ìbòrí TaC yóò mú kí àwọn kirisita SiC kan ṣoṣo ní àwọn ohun tí kò ní èròjà carbon, oxygen, àti nitrogen tó pọ̀. Ó máa ń dín àwọn àbùkù etí kù, ó sì máa ń mú kí ìdúróṣinṣin ara wọn túbọ̀ dára sí i. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, ó máa ń dín ìwọ̀n àwọn micropores àti àwọn ihò ìkọ́kọ́ kù ní pàtàkì.Àwọn ìkẹ́kọ̀ọ́ ilé-iṣẹ́fihàn pé ìbòrí TaC ń yanjú àwọn àbùkù etí kristali. Ó tún ń dín ìṣeeṣe ìṣẹ̀dá polycrystalline ní etí àwọn kirisita SiC kù. Ìwádìí láti Eastern European University ní Korea jẹ́rìí sí i pé àwọn crucibles graphite tí a fi TaC bo ń dín ìdàpọ̀ nitrogen kù lọ́nà tí ó dára. Ìgbésẹ̀ yìí ń dín ìṣẹ̀dá àwọn microtubules àti àwọn àbùkù mìíràn kù. Àwọn crucibles tí a fi TaC bo máa ń ní ìwọ̀n tí kò yípadà àti ìrísí tí ó wà ní ìdúróṣinṣin lẹ́yìn lílo fún ìgbà pípẹ́. Àwọn olùṣelọpọ lè tún wọn ṣe ní ọ̀pọ̀ ìgbà. Wọ́n ń fúnni ní ìgbésí ayé iṣẹ́ títí déWákàtí 200, imudarasi iduroṣinṣin ati ṣiṣe ni ilana iṣelọpọ.

Ṣíṣe àtúnṣe ìdàgbàsókè Epitaxial GaN/SiC pẹ̀lú ìbòrí TaC

Àwọ̀ TaC ṣe pàtàkì fún bí a ṣe lè mú kí ìdàgbàsókè epitaxial GaN/SiC dára tó. Ìlànà yìí nílò àyíká tó dúró ṣinṣin àti mímọ́ tónítóní láti lè rí àwọn ìpele GaN tó ga lórí àwọn ohun èlò SiC. Ìdúróṣinṣin tó ga jùlọ ti TaC ń mú kí àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ náà dúró ṣinṣin ní ìṣètò. Ìdúróṣinṣin yìí ń dènà ìbàjẹ́ ohun èlò kódà ní àwọn iwọ̀n otútù tó ga tó yẹ fún epitaxy. Ìgbékalẹ̀ ooru tó ga jùlọ ń ran lọ́wọ́ láti pa ìpínkiri iwọ̀n otútù tó péye àti tó dọ́gba mọ́ra lórí ohun èlò náà. Ìṣọ̀kan yìí ṣe pàtàkì fún sísanra fíìmù àti ìṣètò kirisita tó dúró ṣinṣin.

Àìlera kẹ́míkà ti ìbòrí TaC ń dènà àwọn ìṣesí tí a kò fẹ́ láàrín àwọn gáàsì iṣẹ́ àti àwọn èròjà reactor. Irú ìṣesí bẹ́ẹ̀ lè mú àwọn ohun àìmọ́ wá sínú ìpele GaN tí ń dàgbà. Nípa pípèsè ojú ilẹ̀ tí ó dúró ṣinṣin tí kò sì ní ìṣesí, TaC ń gbé àyíká ìdàgbàsókè tí ó mọ́ ga. Ayíká yìí ṣe pàtàkì fún àṣeyọrí àwọn ohun ìní iná mànàmáná tí a fẹ́ àti iṣẹ́ àwọn ẹ̀rọ GaN. Àìlera ẹ̀rọ ti TaC tún ń ṣe àfikún sí pípẹ́ àwọn ẹ̀yà reactor. Àìlera yìí ń dín àkókò ìdúró àti ìtọ́jú kù, ó sì ń mú kí gbogbo ìlànà ìdàgbàsókè epitaxial dára síi.

Dídènà Àìlera àti Ṣíṣe Àtúnṣe Ìṣẹ̀dá Pẹ̀lú Àwọ̀ TaC

Dídènà ìbàjẹ́ jẹ́ pàtàkì jùlọ nínú iṣẹ́ ṣíṣe semiconductor, àwọ̀ TaC sì tayọ ní agbègbè yìí.iwa ti ko ni agbara kemikaliti ibora TaC n dena awọn iṣe ti a ko fẹ. Awọn iṣe wọnyi le fa awọn eegun sinu agbegbe idagbasoke. O n ṣiṣẹ bi idena to lagbara lodi si awọn eegun ita. Ohun-ini yii n ṣe idaniloju iṣelọpọ awọn kirisita mimọ giga. Ibora TaC n koju idoti ati awọn abawọn eti nipa ṣiṣẹda fẹlẹfẹlẹ aabo kan. Ipele yii n koju ifipamọ ohun elo ati ifọmọ awọn patikulu. O dinku ifihan eemọ ati dinku iṣeeṣe ti awọn abawọn eti ti o waye pẹlu awọn oju ilẹ ti ko ni ideri.

Ìmọ́tótó gíga jùlọ ti àwọn àwọ̀ TaC, pẹ̀lú ìwọ̀n àìmọ́ tó kéré sí <5 ppm, túmọ̀ sí tààrà sí àwọn ohun èlò SiC àti GaN tó mọ́. Ìmọ́tótó yìí dín ìṣẹ̀lẹ̀ onírúurú àbùkù kù, títí kan àwọn micropores àti àwọn ihò etch.Ìwádìí láti Yunifásítì ti Ìlà-Oòrùn Yúróòpù ní Koreafihàn pé àwọn ohun èlò ìfọṣọ graphite tí a fi tantalum carbide (TaC) bo máa ń dín ìdàpọ̀ nitrogen nínú àwọn kirisita SiC kù dáadáa. Ààlà yìí máa ń dín àwọn àbùkù bíi micropipes kù ní tààrà, èyí á sì mú kí dídára kirisita náà sunwọ̀n sí i. Nípa dídín ìbàjẹ́ àti àbùkù kù, ìbòrí TaC máa ń mú kí gbogbo ìṣẹ̀dá àwọn wafer semiconductor tó ní agbára gíga pọ̀ sí i. Ìdàgbàsókè yìí máa ń yọrí sí ṣíṣe ẹ̀rọ tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé àti tó gbéṣẹ́.

Kí ló dé tí ìbòrí TaC fi ń ṣiṣẹ́ ju àwọn àṣàyàn mìíràn lọ

Àfiwé Ìṣiṣẹ́: Ìbòrí TaC àti Ìbòrí SiC àti Gráfítì Bare

Ibora TaCn funni ni awọn anfani pataki ju awọn ohun elo miiran bii ibora SiC ati graphite bare ninu iṣelọpọ semiconductor. Awọn ohun-ini giga rẹ jẹ ki o jẹ yiyan ti o fẹ julọ fun awọn ohun elo ti o nilo. Ibora TaC n pese iṣẹ ṣiṣe ti o dara si ni awọn agbegbe pataki. Awọn agbegbe wọnyi pẹlu iduroṣinṣin iwọn otutu giga, resistance kemikali, ati mimọ. Awọn anfani wọnyi tumọ si ilọsiwaju ṣiṣe ilana ati didara ọja.

Awọn ipele Etch ti o ga julọ ati awọn ipele ẹgbin ti Aṣọ TaC

Ibora TaC n fi agbara to ga ju ti etch lọ han. Ohun ini yii ṣe pataki fun awọn paati ti n ṣiṣẹ ni awọn agbegbe plasma lile. Awọn ibora CVD TaC n pese resistance to dara si ipata kemikali ati ibajẹ ooru fun awọn irinṣẹ etching. Ibora yii n ṣe idaniloju iduroṣinṣin eto ti awọn irinṣẹ ni awọn agbegbe plasma, ti o fun laaye fun etching deede. Awọn ohun-ini idena-ara ti ibora naa tun dinku idoti patiku, ti o mu igbẹkẹle ilana dara si. Ni gbogbogbo, awọn ibora TaC n dinku ibajẹ irinṣẹ ati mu ṣiṣe iṣelọpọ pọ si, ni fifun igbesi aye awọn paati ni awọn ohun elo plasma pọ si. Awọn ibora Tantalum carbide (TaC) n fa igbesi aye awọn paati ni awọn agbegbe plasma pọ si ni pataki. Wọn n ṣiṣẹ bi idena aabo. Wọn n daabobo awọn paati semiconductor bii elekitirodu, awọn sensọ, ati awọn iyẹwu kuro ninu ibajẹ. Ibajẹ yii jẹ nitori awọn gaasi ibajẹ, awọn iwọn otutu giga, ati awọn ilana kemikali. Awọn iyẹwu etching ti a bo TaC koju awọn agbegbe plasma ibajẹ lakoko iṣelọpọ semiconductor. Ibora yii n ṣe idaniloju gigun ati iduroṣinṣin ilana. Aabo yii dinku akoko isinmi, itọju, ati awọn idiyele rirọpo, ti o mu iṣelọpọ gbogbogbo pọ si. Pẹlupẹlu, awọn ibora TaC n ṣogo mimọ ga-giga, pẹlu awọn ipele aimọ nigbagbogbo labẹ 5 ppm. Ipele yii kere pupọ ju ti a bo SiC tabi graphite ti ko ni awọ, eyiti o le ni atẹgun to 260 ppm.

Agbara Idamu Gbigbona ati Agbara Iwọn otutu to pọ julọ ti Aṣọ TaC

Àwọn ìfihàn ìbòrí TaCresistance to dara julọ si mọnamọna ooru. Ohun ìní yìí wúlò gan-an fún àwọn ohun èlò tí a lè yípadà sí iwọ̀n otútù kíákíá àti ní ìwọ̀n otútù tó ṣe pàtàkì. Ó ń rí i dájú pé wọ́n ṣeé gbẹ́kẹ̀lé àti pé wọ́n ń ṣiṣẹ́ dáadáa ní àwọn àyíká tó le koko. Ohun èlò yìí ń pa ìwà rere rẹ̀ mọ́ kódà lábẹ́ ìyípo ooru tó le koko.Iwọn otutu iṣiṣẹ rẹ ti o ga julọ tun kọja awọn omiiran miiran.

Ìbòrí TaC dín ìbàjẹ́ kù ní pàtàkì, ó sì mú kí ìṣàkóso ooru pọ̀ sí i nínú iṣẹ́ àgbékalẹ̀ semiconductor. Ó ní iṣẹ́ tó ga jù ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ohun èlò ìbílẹ̀ bíi SiC coating àti bare graphite. Ohun èlò tó ti ní ìlọsíwájú yìí ṣe pàtàkì fún mímú kí èso àti ìgbẹ́kẹ̀lé pọ̀ sí i nínú àwọn ìlànà semiconductor GaN/SiC, èyí sì ń mú kí iṣẹ́ náà tẹ̀síwájú nínú iṣẹ́ náà.

Awọn ibeere ti a maa n beere nigbagbogbo

Kí ni iṣẹ́ pàtàkì ti ìbòrí TaC nínú iṣẹ́ ṣíṣe semikondokito?

Ibora TaCÓ ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun èlò seramiki tó ní agbára gíga. Ó ń dáàbò bo àwọn èròjà, ó ń dín ìbàjẹ́ kù, ó sì ń ṣàkóso ooru dáadáa. Èyí ń mú kí àwọn ipò tó dára jùlọ fún ìdàgbàsókè kristali wà.

Báwo ni ìbòrí TaC ṣe rí ní ìfiwéra pẹ̀lú ìbòrí SiC àti graphite tí kò ní ìbòrí?

Ìbòrí TaC ń fúnni ní ìdúróṣinṣin tó ga ní ìwọ̀n otútù, ìdènà kẹ́míkà, àti ìwẹ̀nùmọ́ tó ga jùlọ. Ó dára ju ìbòrí SiC àti graphite tí kò ní àwọ̀ nínú àwọn ohun èlò ìwádìí semiconductor tó ṣe pàtàkì lọ.

Àwọn àǹfààní pàtó wo ni ìbòrí TaC mú wá sí àwọn ìlànà GaN/SiC?

Aṣọ TaC mu idagbasoke kirisita SiC kan pọ si ati mu idagbasoke epitaxial GaN/SiC dara si. O ṣe idiwọ idoti, o mu iṣakoso ooru dara si, o si mu ki ikore ati igbẹkẹle gbogbogbo pọ si.