Дискҳои графити бо пӯшонидашудаи сӯрохии TaC барои афзоиши як кристаллии SiC

Ҳангоме ки афзоиши монокристаллии карбиди кремний (SiC) ба самти диаметрҳои калонтар ва назорати қатъии нуқсонҳо идома меёбад, устуворӣ ва покии ҷузъҳои минтақаи гарм барои ҳосили умумии кристалл ва кори дастгоҳ муҳим гаштаанд. Дискҳои графити бо пӯшонидашудаи сӯрохии TaC (карбиди тантал) ҳамчун ҷузъҳои пешрафтаи функсионалӣ дар раванди афзоиши кристаллии SiC бо интиқоли буғи физикӣ (PVT) тарҳрезӣ шудаанд ва дар танзими интиқоли буғ, устувории майдони гармӣ ва назорати ифлосшавӣ нақши ҳалкунанда мебозанд.

Дар муҳитҳои афзоиши як кристаллии SiC, ки дар ҳарорати хеле баланд, ки одатан аз 2000 °C зиёд аст, кор мекунанд, ҷузъҳои анъанавии графит ҳангоми дучор шудан ба намудҳои реактивии буғи дорои кремний, ба эрозияи кимиёвӣ, сублиматсияи карбон ва тавлиди зарраҳо осебпазиранд. Дискҳои графити бо TaC пӯшонидашуда аз ҷониби Semixlab ин мушкилотро бо роҳи якҷоя кардани субстрати графити боэҳтиёт тарҳрезишуда бо пӯшиши конформалӣ ва тозагии баланди TaC ҳал мекунанд. Ин тарҳ ҳам гузариши гази назоратшаванда ва ҳам монеаи инертии кимиёвиро таъмин мекунад, ки имкон медиҳад ҷараёни буғи дорои Si ва C байни маводи манбаъ ва интерфейси афзоиши кристалл дақиқ идора карда шавад.

Дар дохили тигели афзоиш, дискҳои графити бо пӯшонидашудаи сӯрохии TaC ҳамчун модераторҳои ҷараёни буғ ва танзимгарони диффузия амал мекунанд. Сохтори сӯрохиҳои ба ҳам пайвастшуда имкон медиҳад, ки интиқоли назоратшавандаи намудҳои сублиматсияшуда дар айни замон ҷараёни буғи турбулентӣ ва градиентҳои консентратсияи маҳаллиро пахш кунанд. Ин интиқоли массаи назоратшаванда мустақиман ба интерфейси якхелатари афзоиш, беҳтар шудани консентратсияи ғафсии радиалӣ ва беҳтар шудани морфологияи кристалл мусоидат мекунад. Дар айни замон, пӯшиши TaC графити зеризаминиро аз таъсири мутақобилаи мустақими кимиёвӣ бо буғи Si ҷудо мекунад ва истеъмоли графит, вайроншавии сатҳ ва ифлосшавии марбут ба карбонро ҳангоми давраҳои тӯлонии афзоиш ба таври назаррас коҳиш медиҳад.

Аз нигоҳи гармӣ, нуқтаи обшавии истисноӣ (≥3880℃) ва устувории TaC якпорчагии сохторӣ ва часпиши рӯйпӯшро дар давраи такрории гармӣ таъмин мекунад. Меъмории сӯрохдор минбаъд ба танзими маҳаллии муқовимати гармӣ мусоидат мекунад ва ба устувории градиентҳои ҳарорати меҳварӣ ва радиалӣ дар минтақаи гарм мусоидат мекунад. Ин мӯътадилсозии гармӣ махсусан барои афзоиши були диаметри калони SiC муфид аст, ки дар он устувории интерфейс ва симметрияи гармӣ барои кам кардани ташаккули микроқубурҳо, ҷойгиршавии ҳамвории асосӣ ва дигар нуқсонҳои кристаллографӣ муҳиманд.

Аз нуқтаи назари назорати ифлосшавӣ, дискҳои графити бо пӯшонидашудаи сӯрохии TaC нисбат ба ҷузъҳои бепӯшонидашуда ё анъанавӣ бартарии назаррас доранд. Қабати зичи TaC чанги графит ва ҷудошавии зарраҳоро самаранок пахш мекунад ва сатҳи пасти ифлосшавии замина ва муҳити тозатари афзоишро дастгирӣ мекунад. Ин ба беҳтар шудани тозагии кристаллӣ, коҳиш ёфтани хатари нуклеатсияи нуқсон ва ҳосили баланди вафли поёноб табдил меёбад.

Ширкати Semixlab дискҳои графити бо рӯйпӯши сӯрохи TaC-ро бо истифода аз равандҳои рӯйпӯшкунии назоратшаванда, ки ғафсии рӯйпӯш, нигоҳдории сӯрохиҳо ва чуқурии воридшавии рӯйпӯшро мувозинат мекунанд, тарҳрезӣ ва истеҳсол мекунад. Ин устувории гузариши дарозмуддатро бидуни басташавии сӯрохиҳо таъмин мекунад ва хусусиятҳои мунтазами интиқоли буғро дар тӯли мӯҳлати хидматрасонии ҷузъ нигоҳ медорад. Ҳар як маҳсулот бо мутобиқат дар тарҳҳои асосии кӯраи SiC PVT таҳия шудааст ва барои системаҳои афзоиши кристаллҳои миқёси тадқиқотӣ ва истеҳсоли ҳаҷмӣ мувофиқ аст.