AlN кристалының өсуіне арналған TaC жабу тигелі

Жартылай өткізгіш материалдардың үшінші буыны AlN тікелей диапазонды жартылай өткізгішке жатады, оның өткізу қабілеті 6,2 эВ, жоғары жылу өткізгіштік, меншікті кедергі, бұзылу өрісінің күші, сондай-ақ тамаша химиялық және термиялық тұрақтылық, маңызды көк жарық, ультракүлгін материалдар ғана емес. , немесе электронды құрылғылар мен интегралды схемалар, маңызды қаптамалар, диэлектрлік оқшаулау және оқшаулау материалдары, әсіресе жоғары температура жоғары қуатты құрылғылар үшін. Сонымен қатар, AlN және GaN жақсы термиялық сәйкестікке және химиялық үйлесімділікке ие, AlN GaN эпитаксиалды субстрат ретінде пайдаланылады, GaN құрылғыларындағы ақаулардың тығыздығын айтарлықтай азайтады, құрылғының жұмысын жақсартады.

Қазіргі уақытта әлемде диаметрі 2 дюйм болатын AlN құймаларын өсіру мүмкіндігі бар, бірақ үлкен өлшемді кристалдардың өсуі үшін әлі де көптеген мәселелер шешілуде, ал тигель материалы мәселелердің бірі болып табылады.

Жоғары температуралық ортада AlN кристалының өсуінің PVT әдісі, AlN газдандыру, газ-фазалық тасымалдау және қайта кристалдану әрекеттері салыстырмалы түрде жабық тигельдерде жүзеге асырылады, сондықтан жоғары температураға төзімділік, коррозияға төзімділік және ұзақ қызмет ету мерзімі тигель материалдарының маңызды көрсеткіштері болды. AlN кристалының өсуі.

Қазіргі уақытта қол жетімді тигель материалдары негізінен отқа төзімді металл W және TaC керамика болып табылады. W тигельдері AlN-мен баяу реакцияға және C атмосфералық пештердегі карбонизация эрозиясына байланысты тигельдің қызмет ету мерзімі қысқа. Қазіргі уақытта нақты AlN кристалды өсетін тигель материалдары негізінен жоғары балқу температурасы (3,880 ℃), жоғары Викерс қаттылығы (＞9,4) сияқты тамаша физикалық және химиялық қасиеттері бар ең жоғары балқу температурасы бар бинарлы қосылыс болып табылатын TaC материалдарына бағытталған. GPa) және жоғары серпімділік модулі; ол тамаша жылу өткізгіштікке, электр өткізгіштікке және химиялық коррозияға төзімділікке ие (тек азот қышқылы мен фтор қышқылының аралас ерітіндісінде ерітілген). TaC тигельге қолданудың екі түрі бар: бірі TaC тигельдің өзі, екіншісі графит тигельдің қорғаныс жабыны ретінде.

TaC тигельдің жоғары кристалдық тазалығы және аз сапаны жоғалту артықшылықтары бар, бірақ тигельді қалыптастыру қиын және құны жоғары. Графит материалының оңай өңделуін және TaC тигелінің төмен ластануын біріктіретін TaC қапталған графит тигель зерттеушілерге ұнады және AlN кристалдары мен SiC кристалдарының өсуіне сәтті қолданылды. TaC жабу процесін одан әрі оңтайландыру және жабын сапасын жақсарту арқылыTaC қапталған графит тигельAlN кристалды өсіретін тигель үшін бірінші таңдау болады, бұл AlN кристалының өсуінің құнын төмендету үшін үлкен зерттеу мәні болып табылады.