TaC estaldura arragoa AlN kristalen hazkunderako

Material erdieroaleen hirugarren belaunaldia AlN banda zuzeneko erdieroaleari dagokio, bere banda-zabalera 6,2 eV-koa, eroankortasun termiko handikoa, erresistentzia, matxura-eremuaren indarra, baita egonkortasun kimiko eta termiko bikaina ere, argi urdin garrantzitsua, material ultramorea ez ezik. , edo gailu elektronikoak eta zirkuitu integratuak, ontzi garrantzitsuak, isolamendu dielektrikoak eta isolamendu materialak, batez ere tenperatura altuko potentzia handiko gailuetarako. Horrez gain, AlN eta GaN-ek parekatze termiko ona eta bateragarritasun kimikoa dute, GaN substratu epitaxial gisa erabiltzen den AlN-k, GaN gailuetan akatsen dentsitatea nabarmen murriztu dezake, gailuaren errendimendua hobetu.

Gaur egun, munduak 2 hazbeteko diametroa duten AlN lingoteak hazteko gaitasuna du, baina oraindik arazo asko daude tamaina handiagoko kristalak hazteko, eta arragoaren materiala da arazoetako bat.

AlN kristalen hazkuntzaren PVT metodoa tenperatura altuko ingurunean, AlN gasifikazioa, gas-fasearen garraioa eta birkristalizazio jarduerak arrago nahiko itxietan egiten dira, beraz, tenperatura altuko erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia eta bizitza luzea arragoa materialen adierazle garrantzitsu bihurtu dira. AlN kristalen hazkundea.

Gaur egun eskuragarri dauden arragoaren materialak batez ere metal erregogorrak W eta TaC zeramika dira. W arragoek bizitza laburra dute AlN-rekin duten erreakzio motelagatik eta C atmosferako labeetan karbonizazio-higaduragatik. Gaur egun, benetako AlN kristal hazteko arragoa materialak TaC materialetan oinarritzen dira batez ere, hau da, ezaugarri fisiko eta kimiko bikainak dituen urtze-puntu altuena duen konposatu bitarra da, hala nola, urtze-puntu altua (3.880 ℃), Vickers gogortasun handia (>9,4). GPa) eta elastikotasun modulu handia; eroankortasun termikoa, eroankortasun elektrikoa eta korrosio kimikoaren aurkako erresistentzia bikaina ditu (azido nitriko eta azido fluorhidrikoaren disoluzio misto batean bakarrik disolbatuta). TaC arragoa aplikatzeak bi forma ditu: bata TaC arragoa bera da eta bestea grafitozko arragoa babesteko estaldura gisa.

TaC arragoa kristalaren garbitasun handiko eta kalitate galera txikiaren abantailak ditu, baina arragoa zaila da osatzea eta kostu handia du. TaC estalitako grafitozko arragoa, grafitozko materialaren prozesamendu erraza eta TaC arragoaren kutsadura baxua konbinatzen dituena, ikertzaileen aldekoa izan da eta arrakastaz aplikatu da AlN kristalen eta SiC kristalen hazkuntzan. TaC estaldura-prozesua gehiago optimizatuz eta estalduraren kalitatea hobetuz,TaC estalitako grafitozko arragoaAlN kristalen hazkuntza arragoaren lehen aukera izango da, ikerketa balio handia duena AlN kristalen hazkundearen kostua murrizteko.