SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சிக்கான நுண்துளை TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வட்டுகள்

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) ஒற்றை படிக வளர்ச்சி பெரிய விட்டம் மற்றும் இறுக்கமான குறைபாடு கட்டுப்பாட்டை நோக்கி தொடர்ந்து அளவிடப்படுவதால், வெப்ப மண்டல கூறுகளின் நிலைத்தன்மை மற்றும் தூய்மை ஒட்டுமொத்த படிக மகசூல் மற்றும் சாதன செயல்திறனுக்கு முக்கியமானதாக மாறியுள்ளது. நுண்துளை TaC (டான்டலம் கார்பைடு) பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வட்டுகள் இயற்பியல் நீராவி போக்குவரத்து (PVT) SiC படிக வளர்ச்சி செயல்முறைக்குள் மேம்பட்ட செயல்பாட்டு கூறுகளாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை நீராவி போக்குவரத்து ஒழுங்குமுறை, வெப்ப புல நிலைப்படுத்தல் மற்றும் மாசு கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றில் தீர்க்கமான பங்கை வகிக்கின்றன.

பொதுவாக 2000 °C க்கும் அதிகமான மிக உயர்ந்த வெப்பநிலையில் இயங்கும் SiC ஒற்றை படிக வளர்ச்சி சூழல்களில், வழக்கமான கிராஃபைட் கூறுகள் வினைத்திறன் மிக்க சிலிக்கான் கொண்ட நீராவி இனங்களுக்கு வெளிப்படும் போது வேதியியல் அரிப்பு, கார்பன் பதங்கமாதல் மற்றும் துகள் உருவாக்கம் ஆகியவற்றிற்கு ஆளாகின்றன. செமிக்ஸ்லாப்பின் நுண்துளை TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வட்டுகள், கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட நுண்துளை கிராஃபைட் அடி மூலக்கூறை ஒரு இணக்கமான, உயர்-தூய்மை TaC பூச்சுடன் இணைப்பதன் மூலம் இந்த சவால்களை நிவர்த்தி செய்கின்றன. இந்த வடிவமைப்பு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வாயு ஊடுருவல் மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமான தடை இரண்டையும் வழங்குகிறது, இது மூலப் பொருள் மற்றும் படிக வளர்ச்சி இடைமுகத்திற்கு இடையில் Si- மற்றும் C- கொண்ட நீராவி பாய்ச்சலை துல்லியமாக நிர்வகிக்க உதவுகிறது.

வளர்ச்சி உருளைக்குள், நுண்துளை TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வட்டுகள் நீராவி ஓட்ட மதிப்பீட்டாளர்களாகவும் பரவல் கட்டுப்பாட்டாளர்களாகவும் செயல்படுகின்றன. ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட துளை அமைப்பு, கொந்தளிப்பான நீராவி ஓட்டம் மற்றும் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட செறிவு சாய்வுகளை அடக்கும் அதே வேளையில் பதங்கமாக்கப்பட்ட உயிரினங்களின் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பரிமாற்றத்தை அனுமதிக்கிறது. இந்த கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெகுஜன போக்குவரத்து நேரடியாக மிகவும் சீரான வளர்ச்சி இடைமுகம், மேம்பட்ட ரேடியல் தடிமன் நிலைத்தன்மை மற்றும் மேம்பட்ட படிக உருவவியல் ஆகியவற்றிற்கு பங்களிக்கிறது. அதே நேரத்தில், TaC பூச்சு Si நீராவியுடன் நேரடி வேதியியல் தொடர்புகளிலிருந்து அடிப்படை கிராஃபைட்டை தனிமைப்படுத்துகிறது, நீட்டிக்கப்பட்ட வளர்ச்சி ஓட்டங்களின் போது கிராஃபைட் நுகர்வு, மேற்பரப்பு சிதைவு மற்றும் கார்பன் தொடர்பான மாசுபாட்டை கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

வெப்ப ரீதியாக, TaC இன் விதிவிலக்கான உருகுநிலை (≥3880℃) மற்றும் நிலைத்தன்மை, மீண்டும் மீண்டும் வெப்ப சுழற்சியின் கீழ் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் பூச்சு ஒட்டுதலை உறுதி செய்கிறது. நுண்துளை கட்டமைப்பு உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட வெப்ப எதிர்ப்பு சரிசெய்தலுக்கு மேலும் பங்களிக்கிறது, வெப்ப மண்டலத்திற்குள் அச்சு மற்றும் ரேடியல் வெப்பநிலை சாய்வுகளை நிலைப்படுத்த உதவுகிறது. இந்த வெப்ப மிதமானது பெரிய விட்டம் கொண்ட SiC பவுல் வளர்ச்சிக்கு குறிப்பாக நன்மை பயக்கும், அங்கு இடைமுக நிலைத்தன்மை மற்றும் வெப்ப சமச்சீர்மை ஆகியவை மைக்ரோபைப் உருவாக்கம், அடித்தள தள இடப்பெயர்வுகள் மற்றும் பிற படிகக் குறைபாடுகளைக் குறைப்பதற்கு அவசியம்.

மாசு கட்டுப்பாட்டுக் கண்ணோட்டத்தில், நுண்துளைகள் கொண்ட TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வட்டுகள் பூசப்படாத அல்லது வழக்கமான பூசப்பட்ட கூறுகளை விட கணிசமான நன்மையை வழங்குகின்றன. அடர்த்தியான TaC அடுக்கு கிராஃபைட் தூசி மற்றும் துகள் வெளியீட்டை திறம்பட அடக்குகிறது, குறைந்த பின்னணி அசுத்த நிலைகள் மற்றும் தூய்மையான வளர்ச்சி சூழல்களை ஆதரிக்கிறது. இது மேம்பட்ட படிக தூய்மை, குறைக்கப்பட்ட குறைபாடு அணுக்கரு ஆபத்து மற்றும் அதிக கீழ்நிலை வேஃபர் விளைச்சலுக்கு வழிவகுக்கிறது.

பூச்சு தடிமன், துளை தக்கவைப்பு மற்றும் பூச்சு ஊடுருவல் ஆழத்தை சமநிலைப்படுத்தும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பூச்சு செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தி Semixlab நுண்துளை TaC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் வட்டுகளை வடிவமைத்து உற்பத்தி செய்கிறது. இது துளை அடைப்பு இல்லாமல் நீண்ட கால ஊடுருவக்கூடிய நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது, கூறுகளின் சேவை வாழ்க்கை முழுவதும் நிலையான நீராவி போக்குவரத்து பண்புகளை பராமரிக்கிறது. ஒவ்வொரு தயாரிப்பும் பிரதான SiC PVT உலை வடிவமைப்புகளில் பொருந்தக்கூடிய தன்மையுடன் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் ஆராய்ச்சி அளவிலான மற்றும் தொகுதி உற்பத்தி படிக வளர்ச்சி அமைப்புகள் இரண்டிற்கும் ஏற்றது.