Poorne TaC rõngas

Ränikarbiid (SiC), kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjal, omab silmapaistvaid omadusi, nagu suur keelutsoon, kõrge soojusjuhtivus ja tugev läbilöögielektriväli, mistõttu on see ülioluline sellistes valdkondades nagu uued energiasõidukid, raudteetransport, 5G-side ja jõuelektroonika. SiC-monokristallide kasvatamine nõuab äärmiselt kõrgeid temperatuure (>2000 °C) ja karmi füüsikalist ja keemilist keskkonda, mis seab kasvuseadmete põhikomponentidele, nagu tiiglid ja soojusvälja komponendid, äärmiselt kõrged nõudmised. Semixlabi pakutavad poorsed tantaalkarbiidi (TaC) rõngad oma ainulaadsete füüsikaliste ja keemiliste omadustega on muutunud ideaalseks materjaliks SiC-monokristallide kasvuprotsessi optimeerimiseks.

Poorsete tantaalkarbiidrõngaste põhiomadused

1. Kõrge temperatuuri stabiilsus

Tantaalkarbiidi sulamistemperatuur kuni 3880 ℃, ränikarbiidi monokristalli kasvutemperatuuri vahemikus (2000–2500 ℃), et säilitada struktuuriline stabiilsus, vältida deformatsiooni või lendumist.

Madal soojuspaisumistegur (6.3×10⁻⁶/K), mis vähendab termilisest pingest tingitud pragude ohtu.

2. Keemiline inerts

Sellel on tugev ühilduvus ränikarbiidi, grafiidi ja muude materjalidega ning see ei reageeri räni (Si) ja süsiniku (C) auruga kõrgel temperatuuril, et vältida kristallide saastumist. Suurepärane korrosioonikindlus räni/süsinikgaaside suhtes.

Kiire täpsus:

1. Muud nimed: poorne TaC-rõngas, poorne tantaalkarbiid, TaC-kattega rõngas

2. Kasutamine: Soojusvälja süsteemi põhikomponendina reguleerib poorne TaC-rõngas soojuskiirguse jaotumist läbi oma poorse struktuuri, vähendab radiaalset temperatuurigradienti ja parandab ränikarbiidi monokristalli aksiaalset kasvuühtlust. Koos grafiidiküttekehaga saab vähendada lokaalse ülekuumenemise põhjustatud kristallipingedefekte.

3. Põhiparameetrid: tantaalkarbiidi sulamistemperatuur kuni 3880 ℃, ränikarbiidi monokristalli kasvutemperatuuri vahemikus (2000–2500 ℃), et säilitada struktuuriline stabiilsus, vältida deformatsiooni või lendumist.

Madal soojuspaisumistegur (6.3×10⁻⁶/K), mis vähendab termilisest pingest tingitud pragude ohtu.

Peamine rakendus ränikarbiidi monokristalli kasvus

1. Soojusvälja disain ja temperatuuri reguleerimine

Soojusvälja süsteemi põhikomponendina reguleerib poorne TaC-rõngas soojuskiirguse jaotumist läbi oma poorse struktuuri, vähendab radiaalset temperatuurigradienti ja parandab kristalli aksiaalset kasvuühtlust.

Koos grafiitküttekehaga saab vähendada lokaalse ülekuumenemise põhjustatud kristallipingedefekte.

2. Gaasi transport ja reaktsiooni optimeerimine

PVT kasvuahjus saab poorseid TaC-rõngaid kasutada gaasi difusioonikeskkonnana, et Si/C auru ühtlaselt seemnekristalli pinnale jaotada, mis võib parandada kristallide kasvukiirust ja kristallide kvaliteeti.

Pooristruktuur suudab adsorbeerida jälgi lisandeid (näiteks metalliioone) ja parandada kristalli puhtust (takistus >10⁵ Ω·cm).

3. Pika elueaga tugikomplekt

Traditsiooniliste grafiitmaterjalide asemel kasutatakse seda tiigli tugirõngaste või soojusisolatsioonikihtide jaoks, et vältida grafiidipulbri probleemi kõrgetel temperatuuridel ja pikendada seadmete kasutusiga (> 1000 tundi).

Poorne struktuur leevendab termilise pinge kontsentratsiooni ja vähendab pragunemise ohtu.

TaC-rõngast kasutatakse peamiselt PVT-meetodis

Kokkuvõttes parandab Semixlabi poorne TaC-rõngas kristallide kvaliteeti: ühtlane termiline väli vähendab defektide tihedust ja toetab suurte, 6-tolliste ja suuremate SiC-monokristallide valmistamist.

Protsessi efektiivsuse optimeerimine: kiirendage gaasiülekande efektiivsust ja suurendage kasvumäära 10–15%.

Vähendage tootmiskulusid: pikaealised komponendid vähendavad seadmete hoolduse sagedust ja kogukulud vähenevad 20–30%.

Poorse struktuuri eelised

Kontrollitav poorsus (30–60%) optimeerib gaasi difusiooniteed ja soodustab ühtlast Si/C auru transporti PVT-s (füüsikaline auru transpordi meetod).

Suur eripind suurendab termilise kiirguse efektiivsust, aitab moodustada ühtlase temperatuurivälja ja pärsib kristallidefekte (näiteks mikrotuubuleid ja dislokatsioone).