2023-10-16
మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్ AlN డైరెక్ట్ బ్యాండ్గ్యాప్ సెమీకండక్టర్కు చెందినది, దాని బ్యాండ్విడ్త్ 6.2 eV, అధిక ఉష్ణ వాహకత, రెసిస్టివిటీ, బ్రేక్డౌన్ ఫీల్డ్ బలం, అలాగే అద్భుతమైన రసాయన మరియు ఉష్ణ స్థిరత్వం, ఒక ముఖ్యమైన నీలి కాంతి, అతినీలలోహిత పదార్థాలు మాత్రమే కాదు. , లేదా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు, ముఖ్యమైన ప్యాకేజింగ్, విద్యుద్వాహక ఐసోలేషన్ మరియు ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు, ముఖ్యంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత అధిక-పవర్ పరికరాల కోసం. అదనంగా, AlN మరియు GaN మంచి థర్మల్ మ్యాచ్ మరియు రసాయన అనుకూలతను కలిగి ఉన్నాయి, AlN GaN ఎపిటాక్సియల్ సబ్స్ట్రేట్గా ఉపయోగించబడుతుంది, GaN పరికరాల్లో లోపం సాంద్రతను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, పరికర పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది.
ప్రస్తుతం, ప్రపంచం 2 అంగుళాల వ్యాసంతో AlN కడ్డీలను పెంచే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, అయితే పెద్ద సైజు స్ఫటికాల పెరుగుదలకు ఇంకా చాలా సమస్యలు పరిష్కరించాల్సి ఉంది మరియు క్రూసిబుల్ పదార్థం సమస్యల్లో ఒకటి.
అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో AlN క్రిస్టల్ పెరుగుదల యొక్క PVT పద్ధతి, AlN గ్యాసిఫికేషన్, గ్యాస్-ఫేజ్ ట్రాన్స్పోర్ట్ మరియు రీక్రిస్టలైజేషన్ కార్యకలాపాలు సాపేక్షంగా క్లోజ్డ్ క్రూసిబుల్స్లో నిర్వహించబడతాయి, కాబట్టి అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తుప్పు నిరోధకత మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితం క్రూసిబుల్ పదార్థాల యొక్క ముఖ్యమైన సూచికలుగా మారాయి. AlN క్రిస్టల్ పెరుగుదల.
ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న క్రూసిబుల్ పదార్థాలు ప్రధానంగా వక్రీభవన మెటల్ W మరియు TaC సిరామిక్స్. W క్రూసిబుల్స్ AlN తో నెమ్మదిగా స్పందించడం మరియు C వాతావరణ ఫర్నేసులలో కార్బొనైజేషన్ ఎరోషన్ కారణంగా చిన్న క్రూసిబుల్ జీవితాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, నిజమైన AlN క్రిస్టల్ గ్రోసిబుల్ మెటీరియల్స్ ప్రధానంగా TaC పదార్థాలపై దృష్టి సారించాయి, ఇది అధిక ద్రవీభవన స్థానం (3,880 ℃), అధిక వికర్స్ కాఠిన్యం (>9.4) వంటి అద్భుతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలతో అత్యధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన బైనరీ సమ్మేళనం. GPa) మరియు అధిక స్థితిస్థాపకత మాడ్యులస్; ఇది అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత, విద్యుత్ వాహకత మరియు రసాయన తుప్పుకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది (నైట్రిక్ యాసిడ్ మరియు హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్ మిశ్రమ ద్రావణంలో మాత్రమే కరిగిపోతుంది). క్రూసిబుల్లో TaC యొక్క అప్లికేషన్ రెండు రూపాలను కలిగి ఉంటుంది: ఒకటి TaC క్రూసిబుల్ మరియు మరొకటి గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ యొక్క రక్షణ పూత.
TaC క్రూసిబుల్ అధిక క్రిస్టల్ స్వచ్ఛత మరియు చిన్న నాణ్యత నష్టం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, అయితే క్రూసిబుల్ ఏర్పడటం కష్టం మరియు అధిక ధర ఉంటుంది. గ్రాఫైట్ మెటీరియల్ యొక్క సులభమైన ప్రాసెసింగ్ మరియు TaC క్రూసిబుల్ యొక్క తక్కువ కలుషితాన్ని మిళితం చేసే TaC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ పరిశోధకులచే ఆదరించబడింది మరియు AlN స్ఫటికాలు మరియు SiC స్ఫటికాల పెరుగుదలకు విజయవంతంగా వర్తించబడింది. TaC పూత ప్రక్రియను మరింత ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా మరియు పూత నాణ్యతను మెరుగుపరచడం ద్వారా, దిTaC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్AlN క్రిస్టల్ గ్రోత్ క్రూసిబుల్ కోసం మొదటి ఎంపిక అవుతుంది, ఇది AlN క్రిస్టల్ గ్రోత్ యొక్క వ్యయాన్ని తగ్గించడానికి గొప్ప పరిశోధన విలువ.