碳化硅晶體生長時,晶體軸向中心與邊緣的生長界面的“環(huán)境”不同,使邊緣的晶體應(yīng)力徒增,且晶體邊緣由于石墨檔環(huán)"碳”的影響,容易產(chǎn)生“綜合缺陷”,如何解決邊緣問題或增加中心有效面積(95%以上)是重要的技術(shù)課題。
隨著“微管”“包裹物”等宏觀缺陷逐漸被行業(yè)控制,挑戰(zhàn)碳化硅晶體“長快、長厚、長大”,邊緣“綜合缺陷”就異常突顯,隨著碳化硅晶體直徑、厚度的增加,邊緣“綜合缺陷”會以直徑平方及厚度成倍數(shù)增加。
采用碳化鉭TaC涂層, 是解決邊緣問題,提高晶體生長質(zhì)量,是“長快、長厚、長大”的核心技術(shù)方向之一。為了推動行業(yè)技術(shù)發(fā)展,解決關(guān)鍵材料“進(jìn)口”依賴,恒普科技突破性解決了碳化鉭涂層技術(shù)(CVD),達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
碳化鉭TaC涂層,從實現(xiàn)的角度并不困難,用燒結(jié)、CVD等方法都容易實現(xiàn)。燒結(jié)法,采用碳化鉭粉或前驅(qū)體,添加活化成分(一般為金屬)和粘接劑(一般為長鏈高分子),涂覆到石墨基材表面高溫?zé)Y(jié)。CVD法,采用TaCl5+H2+CH4,在900-1500℃,沉積到石墨基體表面。
但碳化鉭沉積的晶向,膜厚均勻、涂層與石墨基體的應(yīng)力釋放、表面裂紋等基礎(chǔ)參數(shù),卻極具挑戰(zhàn)。特別是能在SiC晶體生長環(huán)境下,有穩(wěn)定的使用壽命是核心參數(shù),是最難點。
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