AlN क्रिस्टल ग्रोथ के लिए TaC कोटिंग क्रूसिबल

सेमीकंडक्टर सामग्री की तीसरी पीढ़ी AlN प्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर से संबंधित है, इसकी 6.2 eV की बैंडविड्थ, उच्च तापीय चालकता, प्रतिरोधकता, ब्रेकडाउन क्षेत्र की ताकत, साथ ही उत्कृष्ट रासायनिक और थर्मल स्थिरता के साथ, न केवल एक महत्वपूर्ण नीली रोशनी, पराबैंगनी सामग्री है , या इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और एकीकृत सर्किट, महत्वपूर्ण पैकेजिंग, ढांकता हुआ अलगाव और इन्सुलेशन सामग्री, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले उच्च-शक्ति उपकरणों के लिए। इसके अलावा, AlN और GaN में अच्छा थर्मल मिलान और रासायनिक अनुकूलता है, AlN का उपयोग GaN एपिटैक्सियल सब्सट्रेट के रूप में किया जाता है, जो GaN उपकरणों में दोष घनत्व को काफी कम कर सकता है, डिवाइस के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

वर्तमान में, दुनिया के पास 2 इंच व्यास वाले AlN सिल्लियां विकसित करने की क्षमता है, लेकिन बड़े आकार के क्रिस्टल के विकास के लिए अभी भी कई समस्याएं हल की जानी हैं, और क्रूसिबल सामग्री उन समस्याओं में से एक है।

उच्च तापमान वाले वातावरण में AlN क्रिस्टल के विकास की PVT विधि, AlN गैसीकरण, गैस-चरण परिवहन और पुन: क्रिस्टलीकरण गतिविधियाँ अपेक्षाकृत बंद क्रूसिबल में की जाती हैं, इसलिए उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और लंबी सेवा जीवन क्रूसिबल सामग्री के महत्वपूर्ण संकेतक बन गए हैं। AlN क्रिस्टल वृद्धि.

वर्तमान में उपलब्ध क्रूसिबल सामग्री मुख्य रूप से दुर्दम्य धातु डब्ल्यू और टीएसी सिरेमिक हैं। W क्रूसिबल का क्रूसिबल जीवन AlN के साथ उनकी धीमी प्रतिक्रिया और C वायुमंडल भट्टियों में कार्बोनाइजेशन क्षरण के कारण कम होता है। वर्तमान में, वास्तविक AlN क्रिस्टल विकास क्रूसिबल सामग्री मुख्य रूप से TaC सामग्रियों पर केंद्रित है, जो उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ उच्चतम पिघलने बिंदु वाला एक द्विआधारी यौगिक है, जैसे उच्च पिघलने बिंदु (3,880 ℃), उच्च विकर्स कठोरता (> 9.4) जीपीए) और उच्च लोच मापांक; इसमें उत्कृष्ट तापीय चालकता, विद्युत चालकता और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध है (केवल नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के मिश्रित समाधान में घुलनशील)। क्रूसिबल में TaC के अनुप्रयोग के दो रूप हैं: एक स्वयं TaC क्रूसिबल है और दूसरा ग्रेफाइट क्रूसिबल की सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में है।

TaC क्रूसिबल में उच्च क्रिस्टल शुद्धता और छोटी गुणवत्ता हानि के फायदे हैं, लेकिन क्रूसिबल को बनाना मुश्किल है और इसकी लागत अधिक है। TaC-लेपित ग्रेफाइट क्रूसिबल, जो ग्रेफाइट सामग्री के आसान प्रसंस्करण और TaC क्रूसिबल के कम संदूषण को जोड़ती है, को शोधकर्ताओं ने पसंद किया है और इसे AlN क्रिस्टल और SiC क्रिस्टल के विकास के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया है। TaC कोटिंग प्रक्रिया को और अधिक अनुकूलित करके और कोटिंग की गुणवत्ता में सुधार करकेTaC-लेपित ग्रेफाइट क्रूसिबलAlN क्रिस्टल ग्रोथ क्रूसिबल के लिए पहली पसंद होगी, जो AlN क्रिस्टल ग्रोथ की लागत को कम करने के लिए महान अनुसंधान मूल्य है।