ເປັນຫຍັງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Silicon carbide (SiC) PVT ບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການເຄືອບ Tantalum Carbide (TaC)?

ໃນຂະບວນການຂອງການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ silicon carbide (SiC) ຜ່ານທາງ Physical Vapor Transport (PVT), ອຸນຫະພູມທີ່ສູງທີ່ສຸດຂອງ 2000-2500 °C ແມ່ນ "ດາບສອງດ້ານ" - ໃນຂະນະທີ່ມັນເຮັດໃຫ້ sublimation ແລະການຂົນສົ່ງຂອງວັດສະດຸແຫຼ່ງ, ມັນຍັງເຮັດໃຫ້ການປ່ອຍ impurity ອອກຈາກວັດສະດຸທັງຫມົດໂດຍສະເພາະໃນລະບົບຄວາມຮ້ອນ conventional ໂລຫະ. ອົງປະກອບ. ເມື່ອ impurities ເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າໄປໃນການໂຕ້ຕອບການຂະຫຍາຍຕົວ, ພວກເຂົາເຈົ້າໂດຍກົງຈະທໍາລາຍຄຸນນະພາບຫຼັກຂອງໄປເຊຍກັນ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນພື້ນຖານວ່າເປັນຫຍັງການເຄືອບ tantalum carbide (TaC) ໄດ້ກາຍເປັນ "ທາງເລືອກທີ່ບັງຄັບ" ແທນທີ່ຈະເປັນ "ທາງເລືອກທາງເລືອກ" ສໍາລັບການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ PVT.

1. ເສັ້ນທາງການທໍາລາຍສອງເທົ່າຂອງຄວາມບໍ່ສະອາດຕາມຮອຍ

ອັນຕະລາຍທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ສະອາດຕໍ່ໄປເຊຍກັນ silicon carbide ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໃນສອງຂະຫນາດຫຼັກ, ຜົນກະທົບຕໍ່ການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນໂດຍກົງ:

• ຄວາມບໍ່ສະອາດຂອງອົງປະກອບແສງສະຫວ່າງ (ໄນໂຕຣເຈນ N, boron B):ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ພວກມັນເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນດ່າງ SiC ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ທົດແທນອາຕອມຂອງຄາບອນ, ແລະປະກອບເປັນລະດັບພະລັງງານຂອງຜູ້ໃຫ້ທຶນ, ປ່ຽນແປງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ຂົນສົ່ງແລະການຕໍ່ຕ້ານຂອງຜລຶກ. ຜົນໄດ້ຮັບຈາກການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສໍາລັບທຸກໆການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ 1 × 10¹⁶ cm⁻³ໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມບໍ່ສະອາດໄນໂຕຣເຈນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງ n-type 4H-SiC ອາດຈະຫຼຸດລົງເກືອບຫນຶ່ງຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດ, ເຮັດໃຫ້ຕົວກໍານົດການໄຟຟ້າອຸປະກອນສຸດທ້າຍ deviate ຈາກເປົ້າຫມາຍການອອກແບບ.
• ຄວາມບໍ່ສະອາດຂອງອົງປະກອບໂລຫະ (ທາດເຫຼັກ Fe, nickel Ni):radii ປະລໍາມະນູຂອງພວກເຂົາແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກອາຕອມຂອງຊິລິໂຄນແລະຄາບອນ. ເມື່ອລວມເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນດ່າງ, ພວກມັນເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເມື່ອຍລ້າຂອງເສັ້ນດ່າງທ້ອງຖິ່ນ. ພາກພື້ນທີ່ເຄັ່ງຕຶງເຫຼົ່ານີ້ກາຍເປັນສະຖານທີ່ນິວເຄລຍສໍາລັບການ dislocations ພື້ນຖານຂອງຍົນ (BPDs) ແລະຄວາມຜິດ stacking (SFs), ທໍາລາຍຢ່າງຮ້າຍແຮງຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນຂອງໄປເຊຍກັນໄດ້.
  
  

2. ສໍາລັບການປຽບທຽບທີ່ຊັດເຈນກວ່າ, ຜົນກະທົບຂອງຄວາມບໍ່ສະອາດທັງສອງປະເພດແມ່ນໄດ້ສະຫຼຸບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

3. ກົນໄກການປົກປ້ອງສາມເທົ່າຂອງການເຄືອບ Tantalum Carbide

ເພື່ອສະກັດກັ້ນການປົນເປື້ອນຂອງ impurity ຢູ່ແຫຼ່ງຂອງມັນ, ການຝາກສານເຄືອບ tantalum carbide (TaC) ຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຂອງອົງປະກອບເຂດຮ້ອນ graphite ໂດຍຜ່ານການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD) ແມ່ນການແກ້ໄຂດ້ານວິຊາການທີ່ພິສູດແລະມີປະສິດທິພາບ. ຫນ້າທີ່ຫຼັກຂອງມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບ "ການຕ້ານການປົນເປື້ອນ":

ຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີສູງ:ບໍ່ຜ່ານການປະຕິກິລິຍາທີ່ສໍາຄັນກັບໄອນ້ໍາຊິລິໂຄນພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ PVT, ຫຼີກເວັ້ນການທໍາລາຍຕົວຂອງມັນເອງຫຼືການສ້າງ impurities ໃຫມ່.

ການ​ຊຶມ​ເຊື້ອ​ຕ​່​ໍ​າ​:ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນກາຍເປັນສິ່ງກີດຂວາງທາງກາຍະພາບ, ສະກັດກັ້ນການແຜ່ກະຈາຍອອກໄປພາຍນອກຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອຈາກຊັ້ນໃຕ້ດິນ graphite.

ຄວາມບໍລິສຸດສູງພາຍໃນ:ການເຄືອບຍັງຄົງມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງແລະມີຄວາມກົດດັນ vapor ຕ່ໍາ, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມັນບໍ່ກາຍເປັນແຫຼ່ງໃຫມ່ຂອງການປົນເປື້ອນ.

4. ຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດຫຼັກສໍາລັບການເຄືອບ

ປະສິດທິພາບຂອງການແກ້ໄຂແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມບໍລິສຸດພິເສດຂອງຕົນເອງຂອງການເຄືອບ, ເຊິ່ງສາມາດກວດສອບໄດ້ຊັດເຈນໂດຍຜ່ານການທົດສອບ Glow Discharge Mass Spectrometry (GDMS):

5. ຜົນໄດ້ຮັບການປະຕິບັດຕົວຈິງ

ຫຼັງຈາກນໍາໃຊ້ການເຄືອບ tantalum carbide ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ, ການປັບປຸງທີ່ຊັດເຈນສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ທັງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຊິລິໂຄນ carbide crystal ແລະຂັ້ນຕອນການຜະລິດອຸປະກອນ:

ການ​ປັບ​ປຸງ​ຄຸນ​ນະ​ພາບ Crystal​:ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຍົນ basal dislocation (BPD) ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາ 30%, ແລະຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ wafer resistivity ແມ່ນການປັບປຸງ.

ປັບປຸງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນ:ອຸປະກອນພະລັງງານເຊັ່ນ SiC MOSFETs ທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນຊັ້ນຍ່ອຍທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສອດຄ່ອງຂອງແຮງດັນທີ່ດີຂຶ້ນແລະຫຼຸດລົງອັດຕາການລົ້ມເຫຼວໃນຕອນຕົ້ນ.

ດ້ວຍຄວາມບໍລິສຸດສູງແລະຄຸນສົມບັດທາງເຄມີແລະທາງກາຍະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ການເຄືອບ tantalum carbide ກໍ່ສ້າງອຸປະສັກຄວາມບໍລິສຸດທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ສໍາລັບ PVT ທີ່ປູກໄປເຊຍກັນ silicon carbide. ພວກມັນປ່ຽນອົງປະກອບຂອງເຂດຮ້ອນ - ແຫຼ່ງທີ່ມີທ່າແຮງຂອງການປ່ອຍມົນລະພິດ - ເຂົ້າໄປໃນຂອບເຂດ inert ທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້, ເປັນເຕັກໂນໂລຢີພື້ນຖານທີ່ສໍາຄັນເພື່ອຮັບປະກັນຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸແກນແລະສະຫນັບສະຫນູນການຜະລິດອຸປະກອນ silicon carbide ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.

ໃນບົດຄວາມຕໍ່ໄປ, ພວກເຮົາຈະຄົ້ນຫາວິທີການເຄືອບ tantalum carbide ເພີ່ມປະສິດທິພາບພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນແລະເສີມຂະຫຍາຍຄຸນນະພາບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກຈາກທັດສະນະຂອງ thermodynamic. ຖ້າທ່ານຕ້ອງການຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບຂະບວນການກວດກາຄວາມບໍລິສຸດຂອງການເຄືອບຢ່າງສົມບູນ, ເອກະສານດ້ານວິຊາການລາຍລະອຽດສາມາດໄດ້ຮັບຜ່ານເວັບໄຊທ໌ທາງການຂອງພວກເຮົາ.