‌Optimizacija napak in čistosti v sic kristalih s TAC prevleko

1. Gostota napak se je znatno zmanjšala

TheTaC coatingSkoraj v celoti odpravlja pojav ogljikovega inkapsulacije z izolacijo neposrednega stika med grafitnim loncem in talino SIC, kar znatno zmanjša gostoto okvare mikrocev. Eksperimentalni podatki kažejo, da se gostota napak v mikroteki, ki jih povzroča ogljikova prevleka v kristalih, gojenih v TAC prevlečenih križiščih, zmanjša za več kot 90% v primerjavi s tradicionalnimi grafitnimi križišči. Kristalna površina je enakomerno konveksna in na robu ni polikristalne strukture, medtem ko imajo navadni grafitni lončki pogosto polikristalizacijo in kristalno depresijo ter druge okvare.

2. inhibicija nečistoče in izboljšanje čistosti

Material TAC ima odlično kemično inertnost do hlapov SI, C in N in lahko učinkovito prepreči nečistoče, kot je dušik v grafitu, ki se razprši v kristal. GDM-ji in testi Hall kažejo, da se je koncentracija dušika v kristalu zmanjšala za več kot 50%, upornost pa se je povečala na 2-3-krat več kot tradicionalna metoda. Čeprav je bila vgrajena v sledovih elementa TA (atomski delež <0,1%), se je skupna skupna vsebnost nečistočev zmanjšala za več kot 70%, kar je znatno izboljšalo električne lastnosti kristala.

3. Kristalna morfologija in enakomernost rasti

Tac prevleka uravnava temperaturni gradient na vmesniku za rast kristalov, kar omogoča, da kristalni ingot raste na konveksni ukrivljeni površini in homogenizira hitrost rasti robov, s čimer se izogne pojavu polikristalizacije, ki ga povzroča rob pretiranega hlajenja v tradicionalnih zložljivih grafit. Dejanska meritev kaže, da je odstopanje premera kristalnega ingota, gojenega v lončku, prevlečenem s TAC, ≤2%, kristalna površina (RMS) pa se izboljša za 40%.

Regulacijski mehanizem za prevleko TAC na značilnostih toplotnega polja in prenosa toplote

Primerjava zmogljivosti TAC prevleke z drugimi materiali za lončke

‌Material Type‌	‌Temperaturna odpornost‌	‌Chemical Inertness‌	‌Mechanical Strength‌	‌Crystal Defect Density	‌Tipični scenariji prijave
‌TaC Coated Graphite	≥2600°C	Brez reakcije s hlapom si/c	MOHS Trdota 9-10, močna odpornost na toplotni udar	<1 cm⁻² (micropipes)	High-purity 4H/6H-SiC single crystal growth
‌Bare Graphite	≤2200°C	Korodirano s sprostitvijo sire c	Nizka trdnost, nagnjena k razpoki	10-50 cm⁻²	Stroškovno učinkovite sic podlage za napajalne naprave
‌SiC Coated Graphite	≤1600°C	Reacts with Si forming SiC₂ at high temperatures	Visoka trdota, a krhko	5-10 cm⁻²	Embalažni materiali za polprevodnike srednje temperature
‌BN Crucible	<2000K	Releases N/B impurities	Slaba korozijska odpornost	8-15 cm⁻²	Epitaxial substrates for compound semiconductors

TAC prevleka je dosegla celovito izboljšanje kakovosti kristalov SIC s trojnimi mehanizmi kemijske pregrade, optimizacije termičnega polja in regulata vmesnika

• Gostota mikrotov za nadzor napak je manjša od 1 cm⁻², ogljikova prevleka
• Izboljšanje čistosti: koncentracija dušika <1 × 10¹⁷ cm⁻³, upor> 10⁴ ω · cm;
• Izboljšanje enakomernosti toplotnega polja v učinkovitosti rasti zmanjšuje porabo energije za 4% in podaljša življenjsko dobo lončkov za 2 do 3 -krat.