Zakaj se grafitni grelniki, prevlečeni s TaC, pojavljajo kot prihodnost GaN MOCVD epitaksije

Ker se naprave, ki temeljijo na GaN, še naprej širijo na zaslone MicroLED, RF komunikacijo, močnostno elektroniko in visoko učinkovito optoelektroniko, so sistemi MOCVD pod vse večjim pritiskom, da zagotovijo večjo enakomernost rezin, nižjo kontaminacijo in izboljšano učinkovitost proizvodnje.

Medtem ko se veliko pozornosti pogosto posveča reaktorjem, načrtovanju pretoka plina in kemiji prekurzorja, ena komponenta tiho določa toplotno stabilnost celotnega postopka epitaksije – grafitni grelec.

Tradicionalno so se številni sistemi GaN MOCVD zanašali na grafitne grelnike, prevlečene s pBN. Vendar pa nova generacija grafitnih grelnikov, prevlečenih s TaC (tantalovim karbidom), dokazuje pomembne prednosti pri toplotni učinkovitosti, vzdržljivosti in stabilnosti procesa.

Ključna vloga grafitnih grelnikov v GaN MOCVD

Znotraj GaN MOCVD reaktorja grafitni grelec zagotavlja toplotno energijo, potrebno za epitaksialno rast.

Med nanašanjem prekurzorji, kot so TMGa, NH3 in H2, tečejo v reakcijsko komoro, medtem ko grelec vzdržuje natančno nadzorovano rastno temperaturo.

Ker grelec neprekinjeno deluje pri visokih temperaturah, reaktivni atmosferi amoniaka, ponavljajočih se termičnih ciklih in dolgih proizvodnih poteh, njegove lastnosti materiala neposredno vplivajo na enakomernost temperature, konsistenco epitaksialne plasti, porabo energije in interval vzdrževanja opreme. Konvencionalni grelniki s pBN prevleko v primerjavi z grelniki s prevleko TaC Eksperimentalne primerjave kažejo, da imajo epitaksialne plasti GaN, gojene z grelniki, prevlečenimi s TaC, skoraj enake kristalne grelnike. struktura, enakomernost debeline, intrinzična gostota napak, vključitev nečistoč in površinska kontaminacija. Z drugimi besedami, kakovost postopka ostane nespremenjena, medtem ko se zmogljivost grelnika izboljša.

Zakaj je TaC boljši

1. Nižja električna upornost: hitrejši odziv pri segrevanju in zmanjšana poraba energije.

2. Nižja površinska emisivnost: boljši izkoristek toplote in izboljšana enakomernost temperature rezin.

3. Nastavljiva poroznost premaza: Omogoča optimizacijo lastnosti toplotnega sevanja in porazdelitve toplote.

4. Daljša življenjska doba grelnika: odlična odpornost proti oksidaciji, odpornost proti obrabi, kemična stabilnost in močan oprijem zmanjšajo vzdrževanje in podaljšajo življenjsko dobo.

Ohranjanje epitaksialne kakovosti GaN ob izboljšanju delovanja grelnika

Eksperimentalne primerjave kažejo, da plasti GaN, gojene z grelniki TaC, ohranjajo primerljivo kristalno strukturo, enakomernost debeline, gostoto napak, dopiranje nečistoč in čistočo površine, hkrati pa nudijo večjo učinkovitost grelnika, manjšo porabo energije in daljšo življenjsko dobo.

Uporaba grafitnih grelnikov, prevlečenih s TaC

GaN LED epitaksija, proizvodnja MicroLED, proizvodnja HEMT, močnostna elektronika, RF polprevodniške naprave in napredne raziskave sestavljenih polprevodnikov.

VETEK TaC premazne rešitve

VETEK Semiconductor razvija grafitne komponente visoke čistosti, prevlečene s CVD TaC, za napredno proizvodnjo polprevodnikov, vključno z grafitnimi grelniki MOCVD, komponentami za rast kristalov SiC, suceptorji, grafitnimi lončki in komponentami termičnega polja po meri.

Zaključek

Grafitni grelniki, prevlečeni s TaC, združujejo enakovredno epitaksialno kakovost GaN z izboljšano učinkovitostjo ogrevanja, manjšo porabo energije, boljšo toplotno enakomernost in daljšo življenjsko dobo, zaradi česar so privlačna rešitev za naslednjo generacijo GaN MOCVD epitaksije.