CVD TaC prevlečen susceptor

V sistemu MOCVD je suceptor osrednja platforma, na katero so nameščene rezine med epitaksialno rastjo. Ključnega pomena je, da se pri temperaturah nad 1200 °C vzdržujejo natančen nadzor temperature, kemična stabilnost in mehanska stabilnost v reaktivnih plinih. Semicorex CVD TaC prevlečeni suceptor lahko to doseže s kombiniranjem konstruiranega grafitnega substrata z gostim, enotnimprevleka iz tantalovega karbida (TaC)narejeno s kemičnim naparjevanjem (CVD).

Kakovost TaC vključuje njegovo izjemno trdoto, odpornost proti koroziji in toplotno stabilnost. TaC ima tališče nad 3800 °C in je kot tak eden najbolj temperaturno odpornih materialov danes, zaradi česar je primeren za uporabo v reaktorjih MOCVD, w

ith predhodniki, ki so lahko veliko bolj vroči in zelo jedki. TheCVD TaC prevlekazagotavlja zaščitno pregrado med grafitnim suceptorjem in reaktivnimi plini, na primer amoniakom (NH3), in visoko reaktivnimi kovinsko-organskimi prekurzorji. Prevleka preprečuje kemično razgradnjo grafitne podlage, nastajanje delcev v okolju za nanašanje in difuzijo nečistoč v nanesene filme. Ta dejanja so kritična za visokokakovostne epitaksialne filme, saj lahko vplivajo na kakovost filma.

Suceptorji za rezine so kritične komponente za pripravo rezin in epitaksialno rast polprevodnikov razreda III, kot so SiC, AlN in GaN. Večina nosilcev rezin je izdelanih iz grafita in prevlečenih s SiC za zaščito pred korozijo zaradi procesnih plinov. Temperature epitaksialne rasti segajo od 1100 do 1600 °C, korozijska odpornost zaščitnega premaza pa je ključnega pomena za dolgo življenjsko dobo nosilca rezin. Raziskave so pokazale, da TaC korodira šestkrat počasneje kot SiC v visokotemperaturnem amoniaku in več kot desetkrat počasneje v visokotemperaturnem vodiku.

Poskusi so pokazali, da imajo nosilci, prevlečeni s TaC, odlično združljivost v procesu modrega GaN MOCVD brez vnašanja nečistoč. Z omejenimi prilagoditvami postopka LED diode, gojene z nosilci TaC, kažejo zmogljivost in enotnost, ki je primerljiva s tistimi, gojenimi z običajnimi nosilci SiC. Zato imajo nosilci, prevlečeni s TaC, daljšo življenjsko dobo kot nosilci z golim grafitom in grafitnimi nosilci, prevlečenimi s SiC.

Uporabaprevleke iz tantalovega karbida (TaC).lahko odpravi napake na robovih kristalov in izboljša kakovost rasti kristalov, zaradi česar je osrednja tehnologija za doseganje "hitrejše, debelejše in daljše rasti". Industrijske raziskave so tudi pokazale, da lahko grafitni lončki, prevlečeni s tantalovim karbidom, dosežejo bolj enakomerno segrevanje, s čimer zagotavljajo odličen nadzor procesa za rast monokristala SiC, s čimer se znatno zmanjša verjetnost polikristalne tvorbe na robu kristala SiC.

Metoda nanašanja plasti TaC s CVD povzroči izjemno gosto in oprijemljivo prevleko. CVD TaC je molekularno vezan na substrat, v nasprotju z razpršenimi  ali sintranimi premazi, iz katerih bi bil premaz podvržen razslojevanju. To pomeni boljši oprijem, gladko površino in visoko celovitost. Prevleka bo vzdržala erozijo, razpoke in luščenje tudi med večkratnim termičnim ciklom v agresivnem procesnem okolju. To omogoča daljšo življenjsko dobo suceptorja in zmanjša stroške vzdrževanja in zamenjave.

Susceptor s prevleko CVD TaC je mogoče prilagoditi tako, da ustreza različnim konfiguracijam reaktorjev MOCVD, ki vključujejo vodoravne, navpične in planetarne sisteme.  Prilagoditev vključuje debelino prevleke, material podlage in geometrijo, kar omogoča optimizacijo glede na pogoje postopka.  Ne glede na to, ali gre za GaN, AlGaN, InGaN ali druge sestavljene polprevodniške materiale, suceptor zagotavlja stabilno in ponovljivo delovanje, kar je oboje bistveno za obdelavo visoko zmogljivih naprav.

Prevleka TaC nudi večjo vzdržljivost in čistost, vendar tudi krepi mehanske lastnosti suceptorja z odpornostjo na toplotno deformacijo zaradi ponavljajoče se toplotne obremenitve. Mehanske lastnosti zagotavljajo trajno podporo rezin in vrtljivo ravnotežje med dolgimi poteki nanašanja.  Poleg tega izboljšava omogoča dosledno ponovljivost in čas delovanja opreme.