‌Optimisering av defekter og renhet i SIC -krystaller ved TAC -belegg

1. Defekttettheten har sunket betydelig

DeTAC -beleggNesten eliminerer nesten karboninnkapslingsfenomenet ved å isolere den direkte kontakten mellom grafittgruppen og SIC -smelten, noe som reduserer defekttettheten til mikrotubene betydelig. Eksperimentelle data viser at tettheten av mikrotube -defekter forårsaket av karbonbelegg i krystallene dyrket i TAC -belagte digler reduseres med mer enn 90% sammenlignet med tradisjonelle grafitt digler. Krystalloverflaten er jevn konveks, og det er ingen polykrystallinsk struktur i kanten, mens vanlige grafitt digler ofte har kant polykrystallisering og krystalldepresjon og andre defekter.

2.

TAC -materiale har utmerket kjemisk inerthet til Si, C og N -damper og kan effektivt forhindre urenheter som nitrogen i grafitt fra å diffundere inn i krystallen. GDMS og Hall-tester viser at nitrogenkonsentrasjonen i krystallen har gått ned med mer enn 50%, og resistiviteten har økt til 2-3 ganger den for den tradisjonelle metoden. Selv om en spormengde av TA -element ble inkorporert (atomandel <0,1%), ble det totale totale urenhetsinnholdet redusert med mer enn 70%, noe som betydelig forbedret de elektriske egenskapene til krystallen.

3. Krystallmorfologi og vekstenhet

TAC -belegget regulerer temperaturgradienten ved krystallvekstgrensesnittet, noe som gjør at krystallgotten kan vokse på en konveks buet overflate og homogenisere kantveksthastigheten, og unngår dermed polykrystalliseringsfenomenet forårsaket av kantoverkjøling i tradisjonelle grafitt -korsete. Den faktiske målingen viser at diameteravviket til krystallinngiften dyrket i TAC -belagte digel er ≤2%, og krystalloverflatens flathet (RMS) forbedres med 40%.

Reguleringsmekanismen for TAC -belegg på termiske felt- og varmeoverføringsegenskaper

Ytelses sammenligning av TAC -belegg med andre digelmaterialer

‌Materiale Type‌	‌Temperaturresistens‌	‌ Kjemisk inertness‌	‌Mekanisk styrke‌	‌ Krystall defekt tetthet	‌ Typiske applikasjonsscenarier
‌TAC -belagt grafitt	≥2600 ° C.	Ingen reaksjon med Si/C -damp	MOHS Hardness 9-10, sterk termisk sjokkmotstand	<1 cm⁻² (mikropipes)	Høy-renhet 4H/6H-Sic enkeltkrystallvekst
‌ Delt grafitt	≤2200 ° C.	Korrodert av Si -damp som frigjør C	Lav styrke, utsatt for sprekker	10-50 cm⁻²	Kostnadseffektive SIC-underlag for strømenheter
‌Sisk belagt grafitt	≤1600 ° C.	Reagerer med Si som danner SiC₂ ved høye temperaturer	Høy hardhet, men sprø	5-10 cm⁻²	Emballasjematerialer for halvtemperatur halvledere
‌Bn Crucible	<2000k	Frigjør N/B -urenheter	Dårlig korrosjonsmotstand	8-15 cm⁻²	Epitaksiale underlag for sammensatte halvledere

TAC -belegget har oppnådd en omfattende forbedring i kvaliteten på SIC -krystaller gjennom en trippelmekanisme for kjemisk barriere, termisk feltoptimalisering og grensesnittregulat

• Defektkontrollmikrotubetettheten er mindre enn 1 cm⁻², og karbonbelegget er fullstendig eliminert
• Renhetsforbedring: nitrogenkonsentrasjon <1 × 10⁷ cm⁻³, resistivitet> 10⁴ ω · cm;
• Forbedringen av termisk felt ensartethet i veksteffektivitet reduserer strømforbruket med 4% og forlenger digebortlevetiden med 2 til 3 ganger.