Anell de TaC porós

El carbur de silici (SiC), un material semiconductor de tercera generació, té propietats excepcionals com ara un interval de banda elevat, una alta conductivitat tèrmica i un camp elèctric de ruptura elevat, cosa que el fa crucial en camps com els vehicles de nova energia, el transport ferroviari, la comunicació 5G i l'electrònica de potència. El creixement de monocristalls de SiC requereix temperatures extremadament altes (>2000 °C) i entorns físics i químics durs, cosa que imposa demandes extremadament elevades als components clau de l'equip de creixement, com ara els gresols i els components del camp tèrmic. Semixlab proporciona anells porosos de carbur de tàntal (TaC), amb les seves propietats físiques i químiques úniques, que s'han convertit en un material ideal per optimitzar el procés de creixement de monocristalls de SiC.

Característiques principals dels anells porosos de carbur de tàntal

1. Estabilitat a alta temperatura

El punt de fusió del carbur de tàntal arriba als 3880 ℃, i el rang de temperatura de creixement del monocristall de carbur de silici (2000-2500 ℃) manté l'estabilitat estructural i evita la deformació o la volatilització.

Baix coeficient de dilatació tèrmica (6.3 × 10⁻⁶/K), cosa que redueix el risc d'esquerdes causades per l'estrès tèrmic.

2. Inertisme químic

Té una forta compatibilitat amb el carbur de silici, el grafit i altres materials, i no reacciona amb el vapor de silici (Si) i carboni (C) a alta temperatura per evitar cristalls contaminants. Excel·lent resistència a la corrosió dels gasos de silici/carboni.

Detall ràpid:

1. Altres noms: anell porós de TaC, carbur de tàntal porós, anell recobert de TaC

2. Aplicació: Com a component principal del sistema de camp tèrmic, l'anell porós de TaC regula la distribució de la radiació de calor a través de la seva estructura porosa, redueix el gradient de temperatura radial i millora la uniformitat del creixement axial del monocristall de carbur de silici. Combinat amb l'escalfador de grafit, es poden reduir els defectes de tensió del cristall causats pel sobreescalfament local.

3. Paràmetres principals: punt de fusió del carbur de tàntal fins a 3880 ℃, en el rang de temperatura de creixement de monocristalls de carbur de silici (2000-2500 ℃) per mantenir l'estabilitat estructural, evitar la deformació o la volatilització.

Baix coeficient de dilatació tèrmica (6.3 × 10⁻⁶/K), cosa que redueix el risc d'esquerdes causades per l'estrès tèrmic.

L'aplicació clau en el creixement del monocristall de carbur de silici

1. Disseny del camp tèrmic i control de la temperatura

Com a component central del sistema de camp tèrmic, l'anell porós de TaC regula la distribució de la radiació de calor a través de la seva estructura porosa, redueix el gradient de temperatura radial i millora la uniformitat del creixement axial del cristall.

Combinat amb l'escalfador de grafit, es poden reduir els defectes de tensió cristal·lina causats pel sobreescalfament local.

2. Transport de gasos i optimització de la reacció

En el forn de creixement PVT, els anells porosos de TaC es poden utilitzar com a medi de difusió de gas per distribuir uniformement el vapor de Si/C a la superfície del cristall de llavor, cosa que pot millorar la velocitat de creixement del cristall i la qualitat del cristall.

L'estructura dels porus pot adsorbir traces d'impureses (com ara ions metàl·lics) i millorar la puresa del cristall (resistivitat >10⁵ Ω·cm).

3. Muntatge de suport de llarga vida útil

En lloc dels materials de grafit tradicionals, s'utilitza per a anells de suport de gresols o capes d'aïllament tèrmic per evitar el problema de la pols de grafit a altes temperatures i allargar la vida útil de l'equip (> 1000 hores).

L'estructura porosa alleuja la concentració d'estrès tèrmic i redueix el risc d'esquerdes.

Anell TaC utilitzat principalment en el mètode PVT

En resum, l'anell porós de TaC de Semixlab millora la qualitat del cristall: el camp tèrmic uniforme redueix la densitat de defectes i permet la preparació de monocristalls de SiC de grans dimensions, de 6 polzades o més.

Optimització de l'eficiència del procés: accelerar l'eficiència de la transmissió de gas i augmentar la taxa de creixement entre un 10 i un 15%.

Reduir els costos de producció: els components de llarga vida útil redueixen la freqüència de manteniment dels equips i el cost global es redueix entre un 20 i un 30%.

Avantatges de l'estructura porosa

La porositat controlable (30-60%) optimitza la via de difusió del gas i promou el transport uniforme de vapor de Si/C en PVT (mètode físic de transport de vapor).

L'alta superfície específica millora l'eficiència de la radiació tèrmica, ajuda a formar un camp de temperatura uniforme i inhibeix els defectes cristal·lins (com ara microtúbuls i dislocacions).