Gözenekli TaC halqasi

Silikon karbid (SiC), uchinchi avlod yarimo'tkazgich materiali, yuqori tarmoqli oralig'i, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori parchalanadigan elektr maydoni kabi ajoyib xususiyatlarga ega bo'lib, uni yangi energiya vositalari, temir yo'l transporti, 5G aloqasi va quvvat elektroniği kabi sohalarda hal qiluvchi ahamiyatga ega qiladi. SiC monokristallarining o'sishi juda yuqori haroratni (>2000 ° C) va qattiq jismoniy va kimyoviy muhitni talab qiladi, bu esa o'sish uskunasining asosiy komponentlariga, masalan, tigel va termal maydon komponentlariga juda yuqori talablarni qo'yadi. Semixlab o'zining noyob jismoniy va kimyoviy xossalari bilan gözenekli tantal karbid (TaC) halqalarini ta'minlaydi, SiC monokristallarining o'sish jarayonini optimallashtirish uchun ideal materialga aylandi.

Gözenekli tantal karbid halqalarining asosiy xususiyatlari

1. Yuqori harorat barqarorligi

Tantal karbidning erish nuqtasi 3880 ℃ gacha, kremniy karbid monokristalli o'sish harorati oralig'ida (2000-2500 ℃) strukturaviy barqarorlikni saqlab qolish, deformatsiya yoki uchuvchanlikni oldini olish.

Past issiqlik kengayish koeffitsienti (6.3 × 10⁻⁶/K), termal stressdan kelib chiqadigan yoriqlar xavfini kamaytiradi.

2. Kimyoviy inertlik

Silikon karbid, grafit va boshqa materiallar bilan kuchli muvofiqlikka ega va kristallarni ifloslantirmaslik uchun yuqori haroratda kremniy (Si) va uglerod (C) bug'lari bilan reaksiyaga kirishmaydi. Kremniy / uglerod gazlariga mukammal korroziyaga chidamlilik.

Tez tafsilot:

1. Boshqa nomlar: gözenekli TaC halqasi, gözenekli tantal karbid, TaC qoplangan halqa

2. Ilova: Issiqlik maydoni tizimining asosiy komponenti sifatida, gözenekli TaC rishtasi uning gözenekli tuzilishi orqali issiqlik radiatsiyasining taqsimlanishini tartibga soladi, radial harorat gradientini pasaytiradi va silikon karbid monokristalining eksenel o'sish bir xilligini yaxshilaydi.Grafitli isitgich bilan birgalikda kristall kuchlanish nuqsonlari mahalliy haddan tashqari qizib ketish natijasida yuzaga kelishi mumkin.

3. Asosiy parametrlar: Strukturaviy barqarorlikni saqlash, deformatsiya yoki uchuvchanlikni oldini olish uchun silikon karbidning yagona kristalli o'sish harorati oralig'ida (2000-2500 ℃) 3880 ℃ gacha bo'lgan tantal karbid erish nuqtasi.

Past issiqlik kengayish koeffitsienti (6.3 × 10⁻⁶/K), termal stressdan kelib chiqadigan yoriqlar xavfini kamaytiradi.

Silikon karbid monokristalining o'sishida asosiy dastur

1. Issiqlik maydonini loyihalash va haroratni nazorat qilish

Issiqlik maydoni tizimining asosiy komponenti sifatida, gözenekli TaC halqasi issiqlik nurlanishining gözenekli tuzilishi orqali taqsimlanishini tartibga soladi, radial harorat gradientini pasaytiradi va kristallning eksenel o'sish bir xilligini yaxshilaydi.

Grafitli isitgich bilan birgalikda mahalliy qizib ketishdan kelib chiqadigan kristall kuchlanish nuqsonlari kamayishi mumkin.

2. Gazni tashish va reaksiyani optimallashtirish

PVT o'sish pechida gözenekli TaC halqalari Si / C bug'ini urug'ning kristall yuzasiga teng ravishda taqsimlash uchun gaz diffuziya vositasi sifatida ishlatilishi mumkin, bu kristall o'sish tezligi va kristal sifatini yaxshilashi mumkin.

Teshik tuzilishi iz aralashmalarini (masalan, metall ionlari) adsorbsiyalashi va kristallning tozaligini yaxshilashi mumkin (qarshilik >10⁵ Ō·sm).

3. Uzoq umrni qo'llab-quvvatlash yig'ilishi

An'anaviy grafit materiallari o'rniga, yuqori haroratlarda grafit kukuni muammosini oldini olish va uskunaning ishlash muddatini (> 1000 soat) uzaytirish uchun tigel qo'llab-quvvatlash halqalari yoki issiqlik izolyatsiyasi qatlamlari uchun ishlatiladi.

Gözenekli struktura termal stress kontsentratsiyasini engillashtiradi va yorilish xavfini kamaytiradi.

TaC halqasi asosan PVT usulida qo'llaniladi

Xulosa qilib aytganda, Semixlabning gözenekli TaC halqasi kristall sifatini yaxshilaydi: bir xil termal maydon nuqson zichligini pasaytiradi va 6 dyuym va undan yuqori bo'lgan katta hajmdagi SiC monokristallarini tayyorlashni qo'llab-quvvatlaydi.

Jarayon samaradorligini optimallashtirish: gaz uzatish samaradorligini tezlashtirish va o'sish sur'atini 10-15% ga oshirish.

Ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish: Uzoq umr komponentlar uskunaga texnik xizmat ko'rsatish chastotasini pasaytiradi va umumiy xarajat 20-30% ga kamayadi.

Gözenekli strukturaning afzalliklari

Boshqariladigan g'ovaklik (30-60%) gaz diffuziya yo'lini optimallashtiradi va PVT (fizik bug' tashish usuli) da bir xil Si/C bug'larini tashishga yordam beradi.

Yuqori o'ziga xos sirt maydoni termal nurlanish samaradorligini oshiradi, bir xil harorat maydonini shakllantirishga yordam beradi va kristall nuqsonlarni (mikronaychalar va dislokatsiyalar kabi) inhibe qiladi.