‌Optimierung von Defekten und Reinheit in sic -Kristallen durch TAC -Beschichtung

1. Die Defektdichte hat signifikant abgenommen

DerTAC -BeschichtungFast vollständig eliminiert das Phänomen der Kohlenstoffkapselung durch Isolieren des direkten Kontakts zwischen dem Crucible Graphit und der SIC -Schmelze, wodurch die Defektdichte von Mikrotöhren signifikant reduziert wird. Experimentelle Daten zeigen, dass die Dichte von Mikrotube -Defekten, die durch Kohlenstoffbeschichtung in den in TAC -beschichteten Tiegeln gezüchteten Kristallen verursacht werden, um mehr als 90% im Vergleich zu herkömmlichen Graphit -Tiegeln reduziert wird. Die Kristalloberfläche ist gleichmäßig konvex, und am Rand befindet sich keine polykristalline Struktur, während gewöhnliche Graphit -Tiegel häufig Kantenpolykristallisation und Kristalldepression und andere Defekte aufweisen.

2. Verunreinigungshemmung und Reinheitsverbesserung

TAC -Material weist eine hervorragende chemische Inertheit für SI-, C- und N -Dämpfe auf und kann effektiv verhindern, dass Verrückten wie Stickstoff in Graphit in den Kristall diffundieren. GDMs und Hall-Tests zeigen, dass die Stickstoffkonzentration im Kristall um mehr als 50%abgenommen hat und der Widerstand auf das 2-3-fache der der traditionellen Methode erhöht wurde. Obwohl eine Spurenmenge des TA -Elements (Atomanteile <0,1%) eingebaut wurde, wurde der Gesamtverunreinigungsgehalt um mehr als 70%reduziert, was die elektrischen Eigenschaften des Kristalls signifikant verbesserte.

3.. Kristallmorphologie und Wachstumsgleichmäßigkeit

Die TAC -Beschichtung reguliert den Temperaturgradienten an der Kristallwachstumsgrenzfläche, sodass der Kristalltoten auf einer konvexen gekrümmten Oberfläche wachsen kann und die Kantenwachstumsrate homogenisiert, wodurch das durch Kantenüberkühlung in traditionelle Graphit -Kreuzblöcke verursachte Polykristallisationsphänomen vermieden wird. Die tatsächliche Messung zeigt, dass die Durchmesserabweichung des im TAC -beschichteten Tiegel gezüchteten Kristalls ≤ 2%und die Kristalloberfläche (RMS) um 40%verbessert wird.

Der Regulierungsmechanismus der TAC -Beschichtung auf Wärmefeld- und Wärmeübertragungseigenschaften

Leistungsvergleich der TAC -Beschichtung mit anderen Tiegelmaterialien

‌Materialtyp‌	‌Temperaturesistenz ‌	‌Chemical Inertness‌	‌Mechanische Stärke	‌Kristallische Defektdichte	‌Typische Anwendungsszenarien
‌TAC beschichtetes Graphit	≥2600 ° C.	Keine Reaktion mit Si/C -Dampf	MOHS-Härte 9-10, starker thermischer Schockwiderstand	<1 cm⁻² (Mikropipes)	High-Purity-4H/6H-SIC-Einzelkristallwachstum
‌ Bare Graphit	≤2200 ° C.	Korrodiert durch Si -Dampf, die C veröffentlichen	Geringe Festigkeit, anfällig für Risse	10-50 cm⁻²	Kostengünstige SIC-Substrate für Leistungsgeräte
‌Sic beschichtetes Graphit	≤ 1600 ° C.	Reagiert mit sic₂ bei hohen Temperaturen mit Si -Bildung	Hohe Härte, aber spröde	5-10 cm⁻²	Verpackungsmaterialien für Halbleiter mitteltemperaturen
‌Bn Crucible	<2000k	Veröffentlicht N/B -Verunreinigungen	Schlechte Korrosionsbeständigkeit	8-15 cm⁻²	Epitaxiale Substrate für zusammengesetzte Halbleiter

Die TAC -Beschichtung hat eine umfassende Verbesserung der Qualität von SiC -Kristallen durch einen dreifachen Mechanismus der chemischen Barriere, der thermischen Feldoptimierung und der Grenzflächenregulat erzielt

• Die Dichte der Defektkontrolle beträgt weniger als 1 cm⁻² und die Kohlenstoffbeschichtung wird vollständig beseitigt
• Reinheitsverbesserung: Stickstoffkonzentration <1 × 10¹⁷ cm⁻³, Widerstand> 10⁴ ω · cm;
• Die Verbesserung der Einheitlichkeit des Wachstums der thermischen Feld in der Wachstumseffizienz verringert den Stromverbrauch um 4% und verlängert die Lebensdauer um das 2- bis 3 -fache.