CVD TaC belægning Guide Ring

Semixlabs CVD TaC coating Guide Ring er designet til PVT SiC enkeltkrystal vækstprocessen og bruger kemisk dampaflejring (CVD) teknologi til at danne en meget tæt tantalcarbid (TaC) belægning på overfladen af ​​et grafitsubstrat med høj renhed. Produktet bruges i PVT-processen for at sikre SiC-enkeltkrystalkvalitet og væksteffektivitet ved præcist at kontrollere den termiske feltfordeling og luftstrømsretningen af ​​SiC-enkrystalvækstovnen. Velegnet til en række almindelige SiC-enkeltkrystalvækstovne og hjemmelavede systemer, velegnet til høje temperaturer (> 2000°C) og stærk korrosiv atmosfære.

Tantalcarbid (TaC), som en typisk repræsentant for keramik med ultrahøj temperatur, har et smeltepunkt på 3880 ℃, en Mohs-hårdhed på næsten 10, fremragende termisk ledningsevne (ca. 22 W/m·K) og lav termisk udvidelseskoefficient (6.6×10-6 K-1), og som bedre matcher substratets ekspansionsgrad end den er signifikant bedre med substratets ekspansion. traditionel SiC-belægning. TaC-belægningen blev dyrket i temperaturområdet 1373~1673K ved kemisk dampaflejring (CVD) ved anvendelse af TaCl₅-C₃H₆-H₂-Ar reaktionssystemet, som muliggjorde nøjagtig kontrol af belægningstykkelse (50~300μm), kornstørrelse og frit kulstofindhold. Resultaterne viser, at når aflejringstemperaturen når 1573K, præsenterer TaC-belægningen en revnefri kompakt sintringsgrænseflade, og kornene danner en kontinuerlig anti-spaltningsstruktur gennem metallurgisk binding. Antallet af termiske stødmodstandscyklusser er mere end 5 gange højere end antallet af ubelagt grafit. Et gradientovergangslagsdesign, såsom TaC/Ta₂O-kompositstrukturen, blev introduceret i processen for yderligere at lette grænsefladespændingen mellem belægningen og substratet og sikre, at den bevarer geometrisk stabilitet på trods af alvorlige temperatursvingninger (>1000 °C/min).

I PVT-vækstovnen er den CVD TaC-belagte deflektorring ansvarlig for at styre gasfasetransmissionsvejen, opretholde den aksiale temperaturgradient og understøtte frøkrystallen og råvaredigelen. Traditionelle grafitkomponenter er nemme at reagere med Si/C-damp for at danne flygtige karbider ved høje temperaturer, hvilket resulterer i overfladeerosion og frigivelse af urenheder, som direkte påvirker krystallens renhed. På grund af sin ekstreme kemiske inertitet udviser CVD TaC-belægning næsten ingen reaktivitet over for Si, C-damp og biprodukter (såsom HCl) ved 2300 ℃, hvilket effektivt blokerer diffusionen af ​​substraturenheder (Fe, Al og andre metalelementer) til vækstgrænsefladen. De målte data viser, at efter at TaC-belægningsguideringen er brugt, reduceres mikrotubuli-tætheden af ​​6-tommer SiC-enkeltkrystal til < 0.5 cm-2, og resistivitetens ensartethed øges til inden for ±3 %, hvilket er særligt velegnet til masseproduktion af SiC MOSFET'er over 1200V til elektriske drevmoduler i nye energikøretøjer.

For at tilpasse sig det almindelige PVT SiC-enkeltkrystalvækstudstyr, vedtager CVD TaC-belægningsguideringen et modulært design. Ved at optimere forløberens strømningshastighed og afsætningsvej kontrolleres belægningstykkelsens ensartethedsafvigelse inden for ±3 %, selv i lyset af komplekse strømningskanalstrukturer (såsom spiralgaskanal, porøst mellemlag), kan fuld overfladedækning opnås. Sammenlignet med den traditionelle spray- eller sintrede belægning giver CVD-processen TaC-laget en mikrohårdhed på op til 25GPa og en grænsefladebindingsstyrke på > 50MPa. Efter 2000 timers kontinuerlig drift ved høj temperatur er tabsraten for belægningskvaliteten mindre end 0.1 %, hvilket væsentligt forlænger udskiftningscyklussen for dele. Ifølge statistikker kan SiC-barreproduktionslinjen ved hjælp af styreringen forlænge den effektive væksttid pr. ovn til mere end 120 timer, øge den årlige produktionskapacitet med omkring 18% og reducere den uplanlagte nedetid på grund af komponentfejl med 70%.

Temperaturgradientkontrol af SiC enkeltkrystal-dyrkningsovn.

Siliciumcarbid krystal ekspanderende og retningsbestemt vækst vejledning.

Ultra-høj temperatur ydeevne: TaC coating temperaturbestandighed op til 2000°C, høj temperatur stabilitet er bedre end traditionel SiC coating.

Stærk korrosionsbestandighed: Fremragende modstandsdygtighed over for stærke korrosive medier som smeltet silicium og kulstofdamp.

Præcis termisk feltkontrol: høj belægningsensartethed (kornstørrelse 5-15μm) for at sikre ensartet krystalvækstkonsistens.

Tilpasset design: Støt kompleks struktur guidering behandling, velegnet til multi-brand og selvdesignet enkelt krystal ovn vækst system.