سنگل کرسٹل فرنس میں ٹی اے سی لیپت گریفائٹ حصوں کا اطلاق

کی درخواستٹی اے سی لیپت گریفائٹ حصےسنگل کرسٹل بھٹیوں میں

حصہ/1

جسمانی بخارات کی نقل و حمل (پی وی ٹی) کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے ایس آئی سی اور ایل این سنگل کرسٹل کی نشوونما میں ، اہم اجزاء جیسے مصیبت ، بیج ہولڈر ، اور گائیڈ رنگ رنگ ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ جیسا کہ شکل 2 [1] میں دکھایا گیا ہے ، پرائیوٹ کے عمل کے دوران ، بیج کا کرسٹل کم درجہ حرارت کے خطے میں پوزیشن میں ہے ، جبکہ ایس آئی سی خام مال زیادہ درجہ حرارت (2400 ℃ سے اوپر) کے سامنے ہے۔ اس سے خام مال کی سڑن کا باعث بنتا ہے ، جس سے سکسسی مرکبات پیدا ہوتے ہیں (بنیادی طور پر ایس آئی ، سکی ، سی سی ، وغیرہ سمیت)۔ اس کے بعد بخارات کے مرحلے کے مواد کو کم درجہ حرارت والے خطے میں اعلی درجہ حرارت والے خطے سے بیج کرسٹل تک پہنچایا جاتا ہے ، جس کے نتیجے میں بیج نیوکللی ، کرسٹل نمو اور سنگل کرسٹل کی تشکیل ہوتی ہے۔ لہذا ، اس عمل میں استعمال ہونے والے تھرمل فیلڈ مواد ، جیسے مصیبت ، بہاؤ گائیڈ رنگ ، اور بیج کرسٹل ہولڈر ، کو ایس آئی سی خام مال اور سنگل کرسٹل کو آلودہ کیے بغیر اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت کی نمائش کرنے کی ضرورت ہے۔ اسی طرح ، ALN کرسٹل نمو میں استعمال ہونے والے حرارتی عناصر کو الا وانپ اور n₂ سنکنرن کا مقابلہ کرنا چاہئے ، جبکہ کرسٹل تیاری کے وقت کو کم کرنے کے لئے ایک اعلی eutectic درجہ حرارت (ALN کے ساتھ) بھی رکھنا چاہئے۔

یہ دیکھا گیا ہے کہ SiC [2-5] اور AlN [2-3] کی تیاری کے لیے TaC کوٹیڈ گریفائٹ تھرمل فیلڈ میٹریل استعمال کرنے کے نتیجے میں کم سے کم کاربن (آکسیجن، نائٹروجن) اور دیگر نجاست کے ساتھ صاف ستھری مصنوعات برآمد ہوتی ہیں۔ یہ مواد ہر علاقے میں کم کنارے کے نقائص اور کم مزاحمتی صلاحیت کی نمائش کرتے ہیں۔ مزید برآں، مائیکرو پورس اور ایچنگ گڑھوں کی کثافت (KOH ایچنگ کے بعد) نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، جس سے کرسٹل کے معیار میں خاطر خواہ بہتری آتی ہے۔ مزید برآں، TaC کروسیبل تقریباً صفر وزن میں کمی کا مظاہرہ کرتا ہے، غیر تباہ کن ظاہری شکل کو برقرار رکھتا ہے، اور اسے ری سائیکل کیا جا سکتا ہے (200 گھنٹے تک کی عمر کے ساتھ)، اس طرح سنگل کرسٹل کی تیاری کے عمل کی پائیداری اور کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

انجیر۔ 2.

(b) اوپر TaC لیپت بیج بریکٹ (بشمول SiC بیج)

MOCVD GaN ایپیٹیکسیل لیئر گروتھ ہیٹر

حصہ/2

MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposition) GaN گروتھ کے میدان میں، آرگنومیٹالک سڑنے والے رد عمل کے ذریعے پتلی فلموں کے بخارات کی افزائش کے لیے ایک اہم تکنیک، ہیٹر ری ایکشن چیمبر کے اندر درست درجہ حرارت کنٹرول اور یکسانیت حاصل کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ جیسا کہ شکل 3 (a) میں دکھایا گیا ہے، ہیٹر کو MOCVD آلات کا بنیادی جزو سمجھا جاتا ہے۔ اس کی توسیعی مدت میں سبسٹریٹ کو تیزی سے اور یکساں طور پر گرم کرنے کی صلاحیت (بشمول بار بار کولنگ سائیکل)، اعلی درجہ حرارت (گیس کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت) کا مقابلہ کرنے اور فلم کی پاکیزگی کو برقرار رکھنے کی صلاحیت براہ راست فلم کے جمع ہونے کے معیار، موٹائی کی مستقل مزاجی اور چپ کی کارکردگی کو متاثر کرتی ہے۔

ایم او سی وی ڈی جی اے این گروتھ سسٹم میں ہیٹر کی کارکردگی اور ری سائیکلنگ کی کارکردگی کو بڑھانے کے لئے ، ٹی اے سی لیپت گریفائٹ ہیٹر کا تعارف کامیاب رہا ہے۔ روایتی ہیٹروں سے متصادم جو پی بی این (پائیرولٹک بوران نائٹریڈ) کوٹنگز کا استعمال کرتے ہیں ، ٹی اے سی ہیٹر کا استعمال کرتے ہوئے اگائی جانے والی گن ایپیٹیکسیل پرتیں تقریبا ایک جیسی کرسٹل ڈھانچے ، موٹائی کی یکسانیت ، اندرونی عیب کی تشکیل ، ناپاک ڈوپنگ اور آلودگی کی سطح کی نمائش کرتی ہیں۔ مزید برآں ، ٹی اے سی کی کوٹنگ کم مزاحمتی اور کم سطح کی امیسیٹی کو ظاہر کرتی ہے ، جس کے نتیجے میں ہیٹر کی کارکردگی اور یکسانیت میں بہتری آتی ہے ، اس طرح بجلی کی کھپت اور گرمی میں کمی کو کم کیا جاتا ہے۔ عمل کے پیرامیٹرز کو کنٹرول کرکے ، ہیٹر کی تابکاری کی خصوصیات کو مزید بڑھانے اور اس کی عمر کو بڑھانے کے لئے کوٹنگ کی تزئین کو ایڈجسٹ کیا جاسکتا ہے [5]۔ یہ فوائد MOCVD GAN گروتھ سسٹم کے لئے ایک بہترین انتخاب کے طور پر TAC لیپت گریفائٹ ہیٹر قائم کرتے ہیں۔

انجیر۔ 3.

(b) MOCVD سیٹ اپ میں نصب مولڈڈ TAC-کوٹڈ گریفائٹ ہیٹر، بیس اور بریکٹ کو چھوڑ کر (ہیٹنگ میں بیس اور بریکٹ کو ظاہر کرنے والی مثال)

Epitaxy کے لئے لیپت حساسٹر (ویفر کیریئر)

حصہ/3

ویفر کیریئر، تھرڈ کلاس سیمی کنڈکٹر ویفرز جیسے کہ SiC، AlN، اور GaN کی تیاری میں استعمال ہونے والا ایک اہم ساختی جزو، epitaxial wafer کی نمو کے عمل میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ عام طور پر گریفائٹ سے بنا، ویفر کیریئر کو 1100 سے 1600 ° C کے اپیٹیکسیل درجہ حرارت کی حد میں پروسیس گیسوں سے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے SiC کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے۔ حفاظتی کوٹنگ کی سنکنرن مزاحمت ویفر کیریئر کی عمر کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اعلی درجہ حرارت امونیا کے سامنے آنے پر TaC SIC کے مقابلے میں تقریباً 6 گنا کم سنکنرن کی شرح کو ظاہر کرتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت والے ہائیڈروجن ماحول میں، TaC کی سنکنرن کی شرح SiC سے بھی 10 گنا زیادہ سست ہے۔

تجرباتی شواہد نے ثابت کیا ہے کہ TaC کے ساتھ لیپت ٹرے نیلی روشنی کے GaN MOCVD کے عمل میں بغیر کسی نجاست کو متعارف کرائے بہترین مطابقت کی نمائش کرتی ہیں۔ محدود عمل کی ایڈجسٹمنٹ کے ساتھ، TaC کیریئرز کا استعمال کرتے ہوئے اگائے جانے والے LEDs روایتی SiC کیریئرز کے استعمال سے اگائے جانے والے مقابلے کی کارکردگی اور یکسانیت کو ظاہر کرتے ہیں۔ نتیجتاً، TaC-coated wafer carriers کی سروس لائف ان کوٹیڈ اور SiC-coated گریفائٹ کیریئرز سے زیادہ ہے۔

پیکر GaN epitaxial grown MOCVD ڈیوائس (Veeco P75) میں استعمال کے بعد ویفر ٹرے۔ بائیں طرف والا ٹی اے سی کے ساتھ لیپت ہے اور دائیں طرف سی سی کے ساتھ لیپت ہے۔

عام تیاری کا طریقہٹی اے سی لیپت گریفائٹ پارٹس

حصہ/1

CVD (کیمیائی بخارات جمع کرنے) کا طریقہ:

900-2300 at پر ، TACL5 اور CNHM کو ٹینٹلم اور کاربن ذرائع کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ، ماحول کو کم کرنے کے طور پر ، ارایاس کیریئر گیس ، رد عمل جمع کرنے والی فلم۔ تیار کوٹنگ کمپیکٹ ، وردی اور اعلی طہارت ہے۔ تاہم ، کچھ مسائل ہیں جیسے پیچیدہ عمل ، مہنگی لاگت ، مشکل ہوا کے بہاؤ پر قابو پانے اور کم جمع کرنے کی کارکردگی۔

حصہ/2

سلوری sintering کا طریقہ:

کاربن سورس، ٹینٹلم سورس، ڈسپرسنٹ اور بائنڈر پر مشتمل گارا گریفائٹ پر لیپت کیا جاتا ہے اور خشک ہونے کے بعد اعلی درجہ حرارت پر سینٹر کیا جاتا ہے۔ تیار شدہ کوٹنگ باقاعدہ واقفیت کے بغیر بڑھتی ہے، کم قیمت ہے اور بڑے پیمانے پر پیداوار کے لئے موزوں ہے. بڑے گریفائٹ پر یکساں اور مکمل کوٹنگ حاصل کرنے، سپورٹ کے نقائص کو ختم کرنے اور کوٹنگ بانڈنگ فورس کو بڑھانے کے لیے اس کی تلاش باقی ہے۔

حصہ/3

پلازما اسپرے کرنے کا طریقہ:

ٹی اے سی پاؤڈر اعلی درجہ حرارت پر پلازما آرک کے ذریعہ پگھلا جاتا ہے ، تیز رفتار جیٹ کے ذریعہ اعلی درجہ حرارت کی بوندوں میں ایٹم کیا جاتا ہے ، اور گریفائٹ مواد کی سطح پر اسپرے کیا جاتا ہے۔ غیر ویکوم کے تحت آکسائڈ پرت کی تشکیل آسان ہے ، اور توانائی کی کھپت بڑی ہے۔

TaC لیپت گریفائٹ حصوں کو حل کرنے کی ضرورت ہے

حصہ/1

پابند قوت:

TaC اور کاربن مواد کے درمیان تھرمل ایکسپینشن گتانک اور دیگر طبعی خصوصیات مختلف ہیں، کوٹنگ بانڈنگ کی طاقت کم ہے، دراڑ، چھیدوں اور تھرمل تناؤ سے بچنا مشکل ہے، اور کوٹنگ کو اصل ماحول میں چھیلنا آسان ہے جس میں سڑ اور بار بار اٹھنے اور ٹھنڈا کرنے کا عمل۔

حصہ/2

طہارت:

اعلی درجہ حرارت کے حالات میں نجاست اور آلودگی سے بچنے کے لئے ٹی اے سی کوٹنگ کو انتہائی پاکیزگی کی ضرورت ہے ، اور سطح پر اور مکمل کوٹنگ کے اندر اور مکمل کوٹنگ کے اندر آزاد کاربن اور اندرونی نجاست کے موثر مواد کے معیارات اور خصوصیات کے معیار پر اتفاق کرنے کی ضرورت ہے۔

حصہ/3

استحکام:

اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت اور کیمیائی ماحول کی مزاحمت 2300 سے اوپر the کوٹنگ کے استحکام کو جانچنے کے لئے سب سے اہم اشارے ہیں۔ پن ہولز ، دراڑیں ، گمشدہ کونے ، اور سنگل واقفیت اناج کی حدود گریفائٹ میں گھسنے اور گھس جانے کا سبب بنتے ہیں جس کے نتیجے میں کوٹنگ سے تحفظ کی ناکامی ہوتی ہے۔

حصہ/4

آکسیکرن مزاحمت:

ٹی اے سی TA2O5 پر آکسائڈائز کرنا شروع کردیتا ہے جب یہ 500 ℃ سے اوپر ہوتا ہے ، اور درجہ حرارت اور آکسیجن حراستی میں اضافے کے ساتھ آکسیکرن کی شرح میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ سطح کا آکسیکرن اناج کی حدود اور چھوٹے اناج سے شروع ہوتا ہے ، اور آہستہ آہستہ کالم کرسٹل اور ٹوٹے ہوئے کرسٹل تشکیل دیتا ہے ، جس کے نتیجے میں بڑی تعداد میں فرق اور سوراخ ہوتے ہیں ، اور آکسیجن میں دراندازی اس وقت تک شدت اختیار کرتی ہے جب تک کہ کوٹنگ نہیں چھین جاتی ہے۔ نتیجے میں آکسائڈ پرت میں تھرمل چالکتا اور مختلف قسم کے رنگ ہوتے ہیں۔

حصہ/5

یکسانیت اور کھردری:

کوٹنگ کی سطح کی ناہموار تقسیم مقامی تھرمل تناؤ کی حراستی کا باعث بن سکتی ہے ، جس سے کریکنگ اور پھیلنے کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ اس کے علاوہ ، سطح کی کھردری کوٹنگ اور بیرونی ماحول کے مابین تعامل کو براہ راست متاثر کرتی ہے ، اور بہت زیادہ کھردری آسانی سے ویفر اور ناہموار تھرمل فیلڈ کے ساتھ رگڑ میں اضافے کا باعث بنتی ہے۔

حصہ/6

اناج کا سائز:

یکساں اناج کا سائز کوٹنگ کے استحکام میں مدد کرتا ہے۔ اگر اناج کا سائز چھوٹا ہے تو، بانڈ تنگ نہیں ہے، اور اسے آکسائڈائز اور خراب کرنا آسان ہے، جس کے نتیجے میں دانے کے کنارے میں بڑی تعداد میں دراڑیں اور سوراخ ہو جاتے ہیں، جو کوٹنگ کی حفاظتی کارکردگی کو کم کر دیتا ہے۔ اگر اناج کا سائز بہت بڑا ہے، تو یہ نسبتاً کھردرا ہے، اور کوٹنگ کو تھرمل دباؤ کے تحت پھٹنا آسان ہے۔

نتیجہ اور امکان

عام طور پر،ٹی اے سی لیپت گریفائٹ حصےمارکیٹ میں ایک بہت بڑی مانگ اور اطلاق کے امکانات کی ایک وسیع رینج ہے ، موجودہٹی اے سی لیپت گریفائٹ پارٹسمینوفیکچرنگ مین سٹریم CVD TaC اجزاء پر انحصار کرنا ہے۔ تاہم، CVD TaC پروڈکشن آلات کی زیادہ لاگت اور جمع کرنے کی محدود کارکردگی کی وجہ سے، روایتی SiC کوٹڈ گریفائٹ مواد کو مکمل طور پر تبدیل نہیں کیا گیا ہے۔ sintering طریقہ مؤثر طریقے سے خام مال کی لاگت کو کم کر سکتا ہے، اور گریفائٹ حصوں کی پیچیدہ شکلوں کو اپنا سکتا ہے، تاکہ زیادہ مختلف درخواست کے منظرناموں کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے.