AlN Crystal Growth အတွက် TaC Coating Crucible

ဆီမီးကွန်ဒတ်တာပစ္စည်းများ၏တတိယမျိုးဆက် AlN သည် တိုက်ရိုက် bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ ၎င်း၏ bandwidth 6.2 eV၊ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ပြိုကွဲမှုနယ်ပယ်ခွန်အားအပြင် အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတုဗေဒနှင့် အပူဓာတ်တည်ငြိမ်မှုတို့နှင့်အတူ အရေးကြီးသော အပြာရောင်အလင်းတန်းများ၊ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်ပစ္စည်းများသာမက၊ သို့မဟုတ် အီလက်ထရွန်နစ် ကိရိယာများနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ဆားကစ်များ၊ အရေးကြီးသော ထုပ်ပိုးမှု၊ လျှပ်စစ်အထီးကျန်နှင့် လျှပ်ကာပစ္စည်းများ၊ အထူးသဖြင့် အပူချိန်မြင့်သော ပါဝါမြင့်ကိရိယာများအတွက်။ ထို့အပြင်၊ AlN နှင့် GaN တို့သည် ကောင်းသောအပူနှင့် ဓာတုသဟဇာတဖြစ်မှု၊ GaN epitaxial substrate အဖြစ်အသုံးပြုသော AlN သည် GaN စက်များတွင် ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆကို သိသိသာသာလျှော့ချနိုင်ပြီး စက်ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပါသည်။

လက်ရှိတွင် ကမ္ဘာသည် အချင်း 2 လက်မရှိသော AlN ingots များကို ကြီးထွားနိုင်စွမ်းရှိသော်လည်း ပိုကြီးသောပုံဆောင်ခဲများ ကြီးထွားမှုအတွက် ဖြေရှင်းရမည့် ပြဿနာများစွာရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး၊ Crucible material သည် ပြဿနာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

မြင့်မားသောအပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် AlN ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၏ PVT နည်းလမ်း၊ AlN ဓာတ်ငွေ့ဖြည့်သွင်းခြင်း၊ ဓာတ်ငွေ့အဆင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ခြင်းနှင့် ပြန်လည်ပုံသွင်းခြင်းဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို အနီးကပ်ပိတ်ထားသော crucibles များတွင် လုပ်ဆောင်သည်၊ ထို့ကြောင့် မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်၊ ချေးခံနိုင်ရည်နှင့် တာရှည်ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းတို့သည် crucible ပစ္စည်းများအတွက် အရေးကြီးသောညွှန်ကိန်းများဖြစ်လာသည်။ AlN crystal ကြီးထွားမှု။

လက်ရှိရရှိနိုင်သော crucible ပစ္စည်းများမှာ အဓိကအားဖြင့် refractory metal W နှင့် TaC ကြွေထည်များဖြစ်သည်။ W Crucible များသည် AlN နှင့် C လေထုအတွင်းရှိ မီးဖိုများတွင် ကာဗွန်ဓာတ်ပြုန်းတီးမှု နှေးကွေးခြင်းကြောင့် ၎င်းတို့၏ crucible သက်တမ်းတိုပါသည်။ လက်ရှိတွင်၊ အစစ်အမှန် AlN ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုဆိုင်ရာ crucible ပစ္စည်းများသည် မြင့်မားသော အရည်ပျော်မှတ် (3,880 ℃)၊ မြင့်မားသော Vickers မာကျောမှု (＞9.4) ကဲ့သို့သော အမြင့်ဆုံး အရည်ပျော်မှတ်ရှိသော ဒွိဒြပ်ပေါင်းဖြစ်သည့် TaC ပစ္စည်းများပေါ်တွင် အဓိကအာရုံစိုက်ထားပါသည်။ GPa) နှင့် မြင့်မားသော elasticity modulus; ၎င်းတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူစီးကူးနိုင်စွမ်း၊ လျှပ်စစ်စီးကူးနိုင်မှုနှင့် ဓာတုချေးချွတ်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး (နိုက်ထရစ်အက်ဆစ်နှင့် ဟိုက်ဒရိုဖလိုရစ်အက်ဆစ် ရောစပ်ထားသော အရည်တွင်သာ ပျော်ဝင်သည်)။ TaC ကို Crucible တွင် အသုံးချခြင်းတွင် ပုံစံနှစ်မျိုး ရှိသည်- တစ်ခုသည် TaC crucible ကိုယ်တိုင်ဖြစ်ပြီး နောက်တစ်မျိုးမှာ graphite crucible ၏ အကာအကွယ်အပေါ်ယံပိုင်းဖြစ်သည်။

TaC crucible သည် မြင့်မားသော crystal သန့်စင်မှုနှင့် အရည်အသွေးအနည်းငယ်ဆုံးရှုံးခြင်း၏ အားသာချက်များ ဖြစ်သော်လည်း crucible သည် ဖွဲ့စည်းရန်ခက်ခဲပြီး ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားသည်။ ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်း၏ လွယ်ကူစွာ စီမံဆောင်ရွက်ပေးခြင်းနှင့် TaC crucible ၏ ညစ်ညမ်းမှုနည်းခြင်းတို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် TaC-coated graphite crucible ကို သုတေသီများက နှစ်သက်ခဲ့ကြပြီး AlN crystals နှင့် SiC crystals များ၏ ကြီးထွားမှုအတွက် အောင်မြင်စွာ အသုံးချခဲ့သည်။ TaC coating လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပိုမို ကောင်းမွန်အောင် လုပ်ပြီး အပေါ်ယံ အရည်အသွေး မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့်၊TaC-coated graphite crucibleAlN crystal ကြီးထွားမှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချရန်အတွက် သုတေသနတန်ဖိုးကြီးမားသည့် AlN crystal growth crucible အတွက် ပထမဆုံးရွေးချယ်မှုဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။