Huokoinen TaC-rengas

Piikarbidi (SiC), kolmannen sukupolven puolijohdemateriaali, omaa erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten suuren energiavälin, korkean lämmönjohtavuuden ja suuren läpilyöntivoimakkuuden omaavan sähkökentän. Tämä tekee siitä ratkaisevan tärkeän aloilla, kuten uusissa energialähteissä, raideliikenteessä, 5G-viestinnässä ja tehoelektroniikassa. Piikarbidi-yksittäiskiteiden kasvu vaatii erittäin korkeita lämpötiloja (> 2000 °C) ja ankaria fysikaalisia ja kemiallisia ympäristöjä, mikä asettaa erittäin korkeita vaatimuksia kasvatuslaitteiden keskeisille komponenteille, kuten upokkaille ja lämpökenttäkomponenteille. Semixlabin toimittamat huokoiset tantaalikarbidirenkaat (TaC) ovat ainutlaatuisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta ihanteellisia materiaaleja piikarbidi-yksittäiskiteiden kasvuprosessin optimointiin.

Huokoisten tantaalikarbidirenkaiden ydinominaisuudet

1. Korkean lämpötilan vakaus

Tantaalikarbidin sulamispiste jopa 3880 ℃, piikarbidin yksittäiskiteen kasvulämpötila-alueella (2000–2500 ℃) rakenteellisen vakauden ylläpitämiseksi ja muodonmuutoksen tai haihtumisen välttämiseksi.

Alhainen lämpölaajenemiskerroin (6.3 × 10⁻⁶/K), mikä vähentää lämpöjännityksen aiheuttamien halkeamien riskiä.

2. Kemiallinen inerttiys

Se on erittäin yhteensopiva piikarbidin, grafiitin ja muiden materiaalien kanssa, eikä se reagoi piin (Si) ja hiilen (C) höyryn kanssa korkeissa lämpötiloissa, mikä välttää kiteiden saastumisen. Erinomainen korroosionkestävyys pii/hiilikaasuille.

Pikatiedot:

1. Muut nimet: Huokoinen TaC-rengas, huokoinen tantaalikarbidi, TaC-päällystetty rengas

2. Sovellus: Lämpökenttäjärjestelmän ydinkomponenttina huokoinen TaC-rengas säätelee lämmön säteilyn jakautumista huokoisen rakenteensa läpi, vähentää säteittäistä lämpötilagradienttia ja parantaa piikarbidi-yksittäiskiteen aksiaalista kasvun tasaisuutta. Yhdessä grafiittilämmittimen kanssa paikallisen ylikuumenemisen aiheuttamia kidejännitysvirheitä voidaan vähentää.

3. Ydinparametrit: Tantaalikarbidin sulamispiste jopa 3880 ℃, piikarbidin yksittäiskiteen kasvulämpötila-alueella (2000–2500 ℃) rakenteellisen vakauden ylläpitämiseksi ja muodonmuutoksen tai haihtumisen välttämiseksi.

Alhainen lämpölaajenemiskerroin (6.3 × 10⁻⁶/K), mikä vähentää lämpöjännityksen aiheuttamien halkeamien riskiä.

Keskeinen sovellus piikarbidi-yksittäiskiteiden kasvussa

1. Lämpökentän suunnittelu ja lämpötilan säätö

Lämpökenttäjärjestelmän ydinkomponenttina huokoinen TaC-rengas säätelee lämmön säteilyn jakautumista huokoisen rakenteensa läpi, vähentää säteittäistä lämpötilagradienttia ja parantaa kiteen aksiaalista kasvun tasaisuutta.

Yhdessä grafiittilämmittimen kanssa paikallisen ylikuumenemisen aiheuttamia kidejännitysvirheitä voidaan vähentää.

2. Kaasun kuljetus ja reaktion optimointi

PVT-kasvatusuunissa huokoisia TaC-renkaita voidaan käyttää kaasudiffuusioväliaineena Si/C-höyryn tasaiseksi jakamiseksi siemenkiteen pinnalle, mikä voi parantaa kiteen kasvunopeutta ja kiteen laatua.

Huokosrakenne voi adsorboida pieniä epäpuhtauksia (kuten metalli-ioneja) ja parantaa kiteen puhtautta (resistiivisyys >10⁵ Ω·cm).

3. Pitkäikäinen tukikokoonpano

Perinteisten grafiittimateriaalien sijaan sitä käytetään upokkaiden tukirenkaissa tai lämmöneristyskerroksissa, jotta vältetään grafiittijauheen ongelma korkeissa lämpötiloissa ja pidennetään laitteen käyttöikää (> 1000 tuntia).

Huokoinen rakenne lievittää lämpöjännitysten keskittymistä ja vähentää halkeiluriskiä.

TaC-rengasta käytetään pääasiassa PVT-menetelmässä

Yhteenvetona voidaan todeta, että Semixlabin huokoinen TaC-rengas parantaa kiteiden laatua: tasainen lämpökenttä vähentää vikatiheyttä ja tukee suurten, 6 tuuman ja sitä suurempien piikarbidi-yksittäiskiteiden valmistusta.

Prosessitehokkuuden optimointi: Nopeuta kaasunsiirron tehokkuutta ja lisää kasvuvauhtia 10–15 %.

Alenna tuotantokustannuksia: Pitkäikäiset komponentit vähentävät laitteiden huoltotarvetta ja kokonaiskustannukset pienenevät 20–30 %.

Huokoisen rakenteen edut

Hallittava huokoisuus (30–60 %) optimoi kaasun diffuusioreitin ja edistää tasaista Si/C-höyryn kulkeutumista PVT:ssä (fysikaalinen höyrynkuljetusmenetelmä).

Suuri ominaispinta-ala parantaa lämpösäteilyn tehokkuutta, auttaa muodostamaan tasaisen lämpötilakentän ja estää kidevirheitä (kuten mikrotubuluksia ja dislokaatioita).