Порест TaC пръстен

Силициевият карбид (SiC), полупроводников материал от трето поколение, притежава изключителни свойства като висока забранена зона, висока топлопроводимост и високо електрическо поле, което го прави ключов в области като превозни средства с нова енергия, железопътен транспорт, 5G комуникация и силова електроника. Растежът на монокристали SiC изисква изключително високи температури (>2000°C) и тежки физически и химични среди, което налага изключително високи изисквания към ключови компоненти на оборудването за растеж, като тигли и компоненти на термичното поле. Semixlab предоставя порести пръстени от танталов карбид (TaC), с техните уникални физични и химични свойства, които са се превърнали в идеален материал за оптимизиране на процеса на растеж на монокристали SiC.

Основни характеристики на порести танталови карбидни пръстени

1. Стабилност при висока температура

Точка на топене на танталовия карбид до 3880 ℃, в температурния диапазон на растеж на монокристали от силициев карбид (2000-2500 ℃), за да се поддържа структурна стабилност, да се избегне деформация или изпаряване.

Нисък коефициент на термично разширение (6.3×10⁻⁶/K), намаляващ риска от пукнатини, причинени от термично напрежение.

2. Химическа инертност

Той има силна съвместимост със силициев карбид, графит и други материали и не реагира със силициеви (Si) и въглеродни (C) пари при висока температура, за да се избегне замърсяване на кристалите. Отлична устойчивост на корозия на силициеви/въглеродни газове.

Бърз детайл:

1. Други имена: Порест TaC пръстен, порест танталов карбид, TaC покрит пръстен

2. Приложение: Като основен компонент на системата за термично поле, порестият TaC пръстен регулира разпределението на топлинното излъчване чрез своята пореста структура, намалява радиалния температурен градиент и подобрява аксиалната равномерност на растеж на монокристала от силициев карбид. В комбинация с графитния нагревател, дефектите в кристалното напрежение, причинени от локално прегряване, могат да бъдат намалени.

3. Основни параметри: Точка на топене на танталов карбид до 3880 ℃, в температурния диапазон на растеж на монокристали от силициев карбид (2000-2500 ℃), за да се поддържа структурна стабилност, да се избегне деформация или изпаряване.

Нисък коефициент на термично разширение (6.3×10⁻⁶/K), намаляващ риска от пукнатини, причинени от термично напрежение.

Ключовото приложение в растежа на монокристал от силициев карбид

1. Проектиране на термично поле и контрол на температурата

Като основен компонент на системата от термично поле, порестият TaC пръстен регулира разпределението на топлинното излъчване чрез своята пореста структура, намалява радиалния температурен градиент и подобрява аксиалната равномерност на растежа на кристала.

В комбинация с графитния нагревател, дефектите от кристално напрежение, причинени от локално прегряване, могат да бъдат намалени.

2. Газов транспорт и оптимизация на реакциите

В PVT пещ за растеж, порестите TaC пръстени могат да се използват като газодифузионна среда за равномерно разпределение на Si/C парите върху повърхността на зародишните кристали, което може да подобри скоростта на растеж на кристалите и качеството им.

Порестата структура може да адсорбира следи от примеси (като метални йони) и да подобри чистотата на кристала (съпротивление >10⁵ Ω·cm).

3. Сглобка за поддръжка с дълъг живот

Вместо традиционни графитни материали, той се използва за опорни пръстени на тигела или топлоизолационни слоеве, за да се избегне проблемът с графитния прах при високи температури и да се удължи експлоатационният живот на оборудването (>1000 часа).

Порестата структура облекчава концентрацията на термично напрежение и намалява риска от напукване.

TaC пръстен, използван главно в PVT метода

В обобщение, порестият TaC пръстен на Semixlab подобрява качеството на кристалите: равномерното термично поле намалява плътността на дефектите и подпомага получаването на големи SiC монокристали с размери от 6 инча и повече.

Оптимизация на ефективността на процесите: Ускоряване на ефективността на преноса на газ и увеличаване на темпа на растеж с 10-15%.

Намаляване на производствените разходи: Компонентите с дълъг живот намаляват честотата на поддръжка на оборудването, а общите разходи се намаляват с 20-30%.

Предимства на порестата структура

Контролируемата порьозност (30-60%) оптимизира пътя на дифузия на газа и насърчава равномерния транспорт на Si/C пари при PVT (метод за физичен транспорт на пари).

Високата специфична повърхност повишава ефективността на топлинното излъчване, спомага за формирането на равномерно температурно поле и инхибира кристалните дефекти (като микротубули и дислокации).