Susceptor potiahnutý CVD TaC

V systéme MOCVD je susceptor základnou platformou, na ktorú sa umiestňujú doštičky počas epitaxného rastu. Je dôležité, aby sa pri teplotách nad 1200 °C udržiavala presná kontrola teploty, chemická stabilita a mechanická stabilita v reaktívnych plynoch. Semicorex CVD TaC potiahnutý susceptor je schopný to dosiahnuť kombináciou upraveného grafitového substrátu s hustým, jednotnýmpovlak karbidu tantalu (TaC)vyrobené chemickým vylučovaním z pár (CVD).

Kvalita TaC zahŕňa jeho výnimočnú tvrdosť, odolnosť proti korózii a tepelnú stabilitu. TaC má teplotu topenia vyššiu ako 3800 °C a ako taký je dnes jedným z materiálov s najvyššou teplotnou odolnosťou, vďaka čomu je vhodný na použitie v reaktoroch MOCVD, w

prekurzory, ktoré môžu byť oveľa horúcejšie a vysoko korozívne. TheCVD TaC povlakposkytuje ochrannú bariéru medzi grafitovým susceptorom a reaktívnymi plynmi, napríklad amoniakom (NH3), a vysoko reaktívnymi, kov-organické prekurzory. Povlak zabraňuje chemickej degradácii grafitového substrátu, tvorbe častíc v depozičnom prostredí a difúzii nečistôt do nanesených filmov. Tieto akcie sú rozhodujúce pre vysokokvalitné epitaxné filmy, pretože môžu ovplyvniť kvalitu filmu.

Susceptory doštičiek sú kritickými komponentmi na prípravu doštičiek a epitaxný rast polovodičov triedy III, ako sú SiC, AlN a GaN. Väčšina nosičov plátkov je vyrobená z grafitu a potiahnutá SiC na ochranu pred koróziou z procesných plynov. Teploty epitaxného rastu sa pohybujú od 1100 do 1600 °C a odolnosť ochranného povlaku proti korózii je rozhodujúca pre životnosť nosiča plátku. Výskum ukázal, že TaC koroduje šesťkrát pomalšie ako SiC vo vysokoteplotnom amoniaku a viac ako desaťkrát pomalšie vo vysokoteplotnom vodíku.

Experimenty ukázali, že nosiče potiahnuté TaC vykazujú vynikajúcu kompatibilitu v modrom GaN MOCVD procese bez vnášania nečistôt. S obmedzenými úpravami procesu vykazujú LED pestované pomocou nosičov TaC výkon a jednotnosť porovnateľnú s tými, ktoré sa pestujú s použitím konvenčných nosičov SiC. Preto nosiče potiahnuté TaC majú dlhšiu životnosť ako grafitové nosiče s holým grafitom, ako aj grafitové nosiče potiahnuté SiC.

Používaniepovlaky z karbidu tantalu (TaC).dokáže riešiť defekty hrán kryštálov a zlepšiť kvalitu rastu kryštálov, čo z neho robí základnú technológiu na dosiahnutie „rýchlejšieho, hrubšieho a dlhšieho rastu“. Priemyselný výskum tiež ukázal, že grafitové tégliky potiahnuté karbidom tantalu môžu dosiahnuť rovnomernejšie zahrievanie, čím poskytujú vynikajúcu kontrolu procesu pre rast monokryštálov SiC, čím sa výrazne znižuje pravdepodobnosť tvorby polykryštalov na okraji kryštálu SiC.

Metóda CVD nanášania vrstiev TaC vedie k extrémne hustému a priľnavému povlaku. CVD TaC je molekulárne viazaný na substrát, na rozdiel od striekaných alebo sintrovaných povlakov, z ktorých by povlak podliehal delaminácii. To sa premieta do lepšej priľnavosti, hladkej povrchovej úpravy a vysokej integrity. Náter odolá erózii, praskaniu a odlupovaniu aj pri opakovanom tepelnom cyklovaní v agresívnom procesnom prostredí. To uľahčuje dlhšiu životnosť susceptora a znižuje náklady na údržbu a výmenu.

Susceptor potiahnutý CVD TaC je možné prispôsobiť tak, aby vyhovoval rôznym konfiguráciám reaktorov MOCVD, ktoré zahŕňajú horizontálne, vertikálne a planetárne systémy.  Prispôsobenie zahŕňa hrúbku povlaku, materiál substrátu a geometriu, čo umožňuje optimalizáciu v závislosti od podmienok procesu.  Či už ide o GaN, AlGaN, InGaN alebo pre iné zložené polovodičové materiály, susceptor poskytuje stabilný a opakovateľný výkon, ktorý je nevyhnutný pre vysokovýkonné spracovanie zariadenia.

Povlak TaC ponúka väčšiu odolnosť a čistotu, ale zároveň posilňuje mechanické vlastnosti susceptora s odolnosťou proti tepelnej deformácii opakovaným tepelným namáhaním. Mechanické vlastnosti zaisťujú trvalú podporu plátku a rotačné vyváženie počas dlhých procesov nanášania.  Vylepšenie navyše uľahčuje konzistentnú reprodukovateľnosť a prevádzkyschopnosť zariadenia.