AlN क्रिस्टल ग्रोथ के तरीके

AlN, तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक पदार्थ के रूप में, न केवल एक महत्वपूर्ण नीली रोशनी और पराबैंगनी प्रकाश सामग्री है, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और एकीकृत सर्किट के लिए एक महत्वपूर्ण पैकेजिंग, ढांकता हुआ अलगाव और इन्सुलेशन सामग्री भी है, विशेष रूप से उच्च तापमान और उच्च-शक्ति उपकरणों के लिए उपयुक्त है। . 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।

आकर्षक अनुप्रयोग संभावनाओं के कारण, उच्च गुणवत्ता वाले, बड़े आकार के एएलएन क्रिस्टल की तैयारी पर देश और विदेश के शोधकर्ताओं का बहुत ध्यान गया है। वर्तमान में, AlN क्रिस्टल समाधान विधि, एल्यूमीनियम धातु की प्रत्यक्ष नाइट्राइडिंग, हाइड्राइड गैस-चरण एपिटेक्सी और भौतिक वाष्प चरण परिवहन (पीवीटी) द्वारा तैयार किए जाते हैं। उनमें से, पीवीटी विधि अपनी उच्च विकास दर (500-1000 μm/h तक) और उच्च क्रिस्टल गुणवत्ता (103 सेमी-2 से नीचे अव्यवस्था घनत्व) के साथ AlN क्रिस्टल उगाने के लिए मुख्यधारा की तकनीक बन गई है।

PVT विधि द्वारा AlN क्रिस्टल का विकास उर्ध्वपातन, गैस चरण परिवहन और AlN पाउडर के पुनर्क्रिस्टलीकरण द्वारा पूरा किया जाता है, और विकास पर्यावरण का तापमान 2 300 ℃ तक होता है। पीवीटी विधि द्वारा एएलएन क्रिस्टल को बढ़ाने का मूल सिद्धांत अपेक्षाकृत सरल है, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण में दिखाया गया है:

2AlN(s) ⥫⥬ 2Al(g) ＋N2(g)

विकास प्रक्रिया के मुख्य चरण इस प्रकार हैं: (1) AlN कच्चे पाउडर का उर्ध्वपातन; (2) कच्चे माल के गैस-चरण घटकों का परिवहन; (3) विकास सतह पर गैस-चरण घटकों का सोखना; (4) सतही प्रसार और न्यूक्लिएशन; और (5) विशोषण प्रक्रिया [10]। मानक वायुमंडलीय दबाव के तहत, AlN क्रिस्टल केवल 1 700 ℃ पर धीरे-धीरे अल वाष्प और नाइट्रोजन में विघटित होने लगते हैं, और तापमान 2 200 ℃ तक पहुंचने पर AlN की अपघटन प्रतिक्रिया तेजी से तेज हो जाती है।

TaC सामग्री उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों, उत्कृष्ट थर्मल और विद्युत चालकता, रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध और अच्छे थर्मल शॉक प्रतिरोध के साथ उपयोग में आने वाली वास्तविक AlN क्रिस्टल ग्रोथ क्रूसिबल सामग्री है, जो प्रभावी ढंग से उत्पादन दक्षता और सेवा जीवन में सुधार कर सकती है।

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