Porézní kroužek TaC

Karbid křemíku (SiC), polovodičový materiál třetí generace, má vynikající vlastnosti, jako je vysoká šířka zakázaného pásma, vysoká tepelná vodivost a vysoké průrazné elektrické pole, což z něj činí klíčový materiál v oblastech, jako jsou vozidla pro nové zdroje energie, železniční doprava, 5G komunikace a výkonová elektronika. Půst monokrystalů SiC vyžaduje extrémně vysoké teploty (>2000 °C) a drsné fyzikální a chemické prostředí, což klade extrémně vysoké nároky na klíčové komponenty růstového zařízení, jako jsou kelímky a komponenty tepelného pole. Společnost Semixlab poskytuje porézní kroužky z karbidu tantalu (TaC) s jejich jedinečnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, které se staly ideálním materiálem pro optimalizaci procesu růstu monokrystalů SiC.

Základní vlastnosti porézních kroužků z karbidu tantalu

1. Vysoká teplotní stabilita

Bod tání karbidu tantalu až 3880 ℃, v rozsahu teplot růstu monokrystalů karbidu křemíku (2000-2500 ℃) pro udržení strukturální stability, zabránění deformaci nebo odpařování.

Nízký koeficient tepelné roztažnosti (6.3×10⁻⁶/K), který snižuje riziko vzniku trhlin způsobených tepelným namáháním.

2. Chemická inertnost

Má silnou kompatibilitu s karbidem křemíku, grafitem a dalšími materiály a nereaguje s parami křemíku (Si) a uhlíku (C) při vysokých teplotách, aby se zabránilo znečištění krystaly. Vynikající odolnost proti korozi vůči plynům na bázi křemíku/uhlíku.

Rychlý detail:

1. Jiné názvy: Porézní kroužek z TaC, porézní karbid tantalu, kroužek s povlakem TaC

2. Použití: Jakožto základní složka systému tepelného pole reguluje porézní TaC kroužek svou porézní strukturou distribuci tepelného záření, snižuje radiální teplotní gradient a zlepšuje axiální rovnoměrnost růstu monokrystalu karbidu křemíku. V kombinaci s grafitovým ohřívačem lze snížit defekty krystalového napětí způsobené lokálním přehřátím.

3. Základní parametry: Bod tání karbidu tantalu až 3880 ℃, v rozsahu teplot růstu monokrystalů karbidu křemíku (2000-2500 ℃) pro udržení strukturální stability, zabránění deformaci nebo odpařování.

Nízký koeficient tepelné roztažnosti (6.3×10⁻⁶/K), který snižuje riziko vzniku trhlin způsobených tepelným namáháním.

Klíčová aplikace v růstu monokrystalů karbidu křemíku

1. Návrh tepelného pole a regulace teploty

Jakožto základní složka systému tepelného pole reguluje porézní TaC prstenec prostřednictvím své porézní struktury distribuci tepelného záření, snižuje radiální teplotní gradient a zlepšuje axiální rovnoměrnost růstu krystalu.

V kombinaci s grafitovým ohřívačem lze snížit defekty krystalového napětí způsobené lokálním přehřátím.

2. Optimalizace transportu plynu a reakcí

V růstové peci PVT lze jako médium pro difuzi plynu použít porézní kroužky TaC, které rovnoměrně rozptýlí páry Si/C na povrch zárodečného krystalu, což může zlepšit rychlost růstu krystalů a jejich kvalitu.

Pórovitá struktura dokáže adsorbovat stopové nečistoty (například kovové ionty) a zlepšit čistotu krystalu (měrný odpor >10⁵ Ω·cm).

3. Sestava podpory s dlouhou životností

Místo tradičních grafitových materiálů se používá pro nosné kroužky kelímků nebo tepelně izolační vrstvy, aby se zabránilo problému s grafitovým práškem při vysokých teplotách a prodloužila se životnost zařízení (> 1000 hodin).

Porézní struktura uvolňuje koncentraci tepelného napětí a snižuje riziko vzniku trhlin.

TaC kroužek používaný hlavně v metodě PVT

Stručně řečeno, porézní TaC kroužek od Semixlabu zlepšuje kvalitu krystalů: rovnoměrné tepelné pole snižuje hustotu defektů a podporuje přípravu velkých monokrystalů SiC o velikosti 6 palců a více.

Optimalizace efektivity procesů: Zvyšte efektivitu přepravy plynu a tempo růstu o 10–15 %.

Snížení výrobních nákladů: Dlouhodobé komponenty snižují četnost údržby zařízení a celkové náklady se snižují o 20–30 %.

Výhody porézní struktury

Řízená pórovitost (30-60 %) optimalizuje dráhu difúze plynu a podporuje rovnoměrný transport par Si/C v PVT (fyzikální metoda transportu par).

Vysoký specifický povrch zvyšuje účinnost tepelného záření, pomáhá vytvářet rovnoměrné teplotní pole a inhibuje krystalové defekty (jako jsou mikrotubuly a dislokace).