TACコーティングによるSIC結晶の欠陥と純度の最適化

1.欠陥密度は大幅に減少しました

The TACコーティンググラファイトるつぼとSIC溶融物との間の直接的な接触を分離することにより、炭素カプセル化現象をほぼ完全に排除し、微小管の欠陥密度を大幅に減らします。実験データは、TACコーティングされたるつぼで成長した結晶中の炭素コーティングによって引き起こされる微小管欠陥の密度が、従来のグラファイト十字架と比較して90％以上減少することを示しています。結晶表面は均一に凸状であり、端に多結晶構造はありませんが、通常のグラファイトのるつぼは、しばしば縁の多結晶と結晶のうつ病およびその他の欠陥を持っています。

2。不純物の抑制と純度の改善

TAC材料は、Si、C、およびNの蒸気に対する優れた化学的不活性を持ち、グラファイト中の窒素などの不純物が結晶に拡散するのを効果的に防ぐことができます。 GDMSとホールのテストは、結晶の窒素濃度が50％以上減少し、抵抗率が従来の方法の2〜3倍に増加したことを示しています。微量のTA要素が組み込まれましたが（原子比率<0.1％）、全体の不純物含有量は70％以上減少し、結晶の電気特性が大幅に改善されました。

3。結晶の形態と成長の均一性

TACコーティングは、結晶成長界面で温度勾配を調節し、結晶インゴットが凸湾曲表面で成長し、エッジの成長速度を均質化することを可能にし、したがって、従来のグラファイトの十字架の過剰冷却によって引き起こされる多結晶現象を回避します。実際の測定は、TACコーティングされたるつぼで成長した結晶地ゴットの直径偏差が2％以下であり、結晶表面の平坦性（RMS）が40％改善されることを示しています。

熱場上のTACコーティングの調節メカニズムと熱伝達特性

TACコーティングと他のるつぼ材料とのパフォーマンス比較

‌材料タイプ	semperatureation抵抗‌	‌化学的不活性‌	‌メカニカル強度	clystal欠損密度	典型的なアプリケーションシナリオ
‌ TACコーティンググラファイト	≥2600°C	Si/C蒸気との反応はありません	MOHS硬度9-10、強い熱衝撃耐性	<1cm⁻²（マイクロピペス）	高純度4H/6H-SIC単結晶成長
Bareグラファイト	≤2200°C	si蒸気を放出するc	亀裂が生息しやすい強度	10-50cm⁻²	電力装置の費用対効果の高いSIC基質
sicコーティングされたグラファイト	≤1600°C	高温でsiCを形成するSiと反応します	硬度が高いが脆い	5-10cm⁻²	中期温度半導体用の包装材料
bn crucible	<2000k	N/B不純物をリリースします	耐食性が低い	8-15cm⁻²	化合物半導体のエピタキシャル基質

TACコーティングは、化学バリア、熱場の最適化、インターフェース規制のトリプルメカニズムを通じて、SIC結晶の品質の包括的な改善を達成しました。

• 欠陥コントロールのマイクロチューブ密度は1cm⁻²未満であり、カーボンコーティングは完全に除去されます
• 純度の改善：窒素濃度<1×10¹⁷Cm⁻³、抵抗率> 10ω・cm;
• 成長効率における熱場の均一性の改善により、消費電力が4％減少し、るつぼの寿命が2〜3倍延長されます。