‌ Memperdayakan kecacatan dan kesucian dalam kristal SIC oleh salutan TAC

1. Ketumpatan kecacatan telah menurun dengan ketara

TheSalutan TACHampir sepenuhnya menghapuskan fenomena enkapsulasi karbon dengan mengasingkan hubungan langsung antara grafit yang boleh dicairkan dan cair SIC, dengan ketara mengurangkan ketumpatan kecacatan mikrotube. Data eksperimen menunjukkan bahawa ketumpatan kecacatan microtube yang disebabkan oleh salutan karbon dalam kristal yang ditanam dalam crucibles bersalut TAC dikurangkan sebanyak lebih daripada 90% berbanding dengan crucibles grafit tradisional. Permukaan kristal adalah cembung seragam, dan tidak ada struktur polikristalin di pinggir, sementara crucibles grafit biasa sering mempunyai polikristalisasi kelebihan dan kemurungan kristal dan kecacatan lain.

2. Perencatan pencemaran dan peningkatan kesucian

Bahan TAC mempunyai inertness kimia yang sangat baik untuk wap Si, C dan N dan secara berkesan dapat mencegah kekotoran seperti nitrogen dalam grafit dari meresap ke dalam kristal. Ujian GDM dan Hall menunjukkan bahawa kepekatan nitrogen dalam kristal telah menurun lebih daripada 50%, dan resistiviti telah meningkat kepada 2-3 kali dari kaedah tradisional. Walaupun jumlah jejak elemen TA dimasukkan (perkadaran atom <0.1%), keseluruhan kandungan kekotoran keseluruhan dikurangkan sebanyak lebih daripada 70%, dengan ketara meningkatkan sifat elektrik kristal.

3. Morfologi kristal dan keseragaman pertumbuhan

Lapisan TAC mengawal kecerunan suhu pada antara muka pertumbuhan kristal, yang membolehkan ingot kristal tumbuh pada permukaan melengkung cembung dan homogenisasi kadar pertumbuhan kelebihan, dengan itu mengelakkan fenomena polikristalisasi yang disebabkan oleh kelebihan kelebihan dalam krim grafit tradisional. Pengukuran sebenar menunjukkan bahawa sisihan diameter ingot kristal yang ditanam di dalam tac bersalut TAC adalah ≤2%, dan kebosanan permukaan kristal (RMS) diperbaiki sebanyak 40%.

Mekanisme peraturan salutan TAC pada medan haba dan ciri pemindahan haba

Perbandingan prestasi salutan TAC dengan bahan -bahan lain yang boleh dipenuhi

‌Material Type‌	‌Temperature Rintangan‌	‌CHEMICAL INERTNESS ‌	‌Mekanikal kekuatan	‌Crystal Doncente Density	Skenario Aplikasi ‌ Typical
‌TAC GRAPHITE COASED	≥2600 ° C.	Tiada tindak balas dengan wap Si/c	Kekerasan Mohs 9-10, rintangan kejutan terma yang kuat	<1 cm⁻² (micropipes)	Pertumbuhan Kristal Tunggal 4H/6H-SIC Tinggi
‌Bare grafit	≤2200 ° C.	Berkoreld oleh wap Si yang melepaskan c	Kekuatan rendah, terdedah kepada retak	10-50 cm⁻²	Substrat SIC kos efektif untuk peranti kuasa
‌SIC Coated Graphite	≤1600 ° C.	Bertindak balas dengan Si membentuk SIC₂ pada suhu tinggi	Kekerasan tinggi tetapi rapuh	5-10 cm⁻²	Bahan pembungkusan untuk semikonduktor suhu pertengahan
‌Bn crucible	<2000k	Mengeluarkan kekotoran N/B.	Rintangan kakisan yang lemah	8-15 cm⁻²	Substrat epitaxial untuk semikonduktor kompaun

Lapisan TAC telah mencapai peningkatan yang komprehensif dalam kualiti kristal SIC melalui mekanisme tiga halangan kimia, pengoptimuman medan haba dan regulat antara muka

• Ketumpatan microtube kawalan kecacatan kurang dari 1 cm⁻², dan salutan karbon dihapuskan sepenuhnya
• Penambahbaikan kesucian: Kepekatan nitrogen <1 × 10¹⁷ cm ³, resistivity> 10⁴ Ω · cm;
• Peningkatan keseragaman medan haba dalam kecekapan pertumbuhan mengurangkan penggunaan kuasa sebanyak 4% dan memanjangkan kehidupan yang boleh dipertahankan sebanyak 2 hingga 3 kali.