Vật liệu cốt lõi tăng trưởng sic đột phá

Khi tinh thể cacbua silic phát triển, “môi trường” của giao diện tăng trưởng giữa tâm trục của tinh thể và cạnh là khác nhau, do đó ứng suất tinh thể trên cạnh tăng lên và cạnh tinh thể dễ tạo ra “khiếm khuyết toàn diện” do trước ảnh hưởng của vòng dừng than chì “carbon”, làm thế nào để giải quyết vấn đề cạnh hoặc tăng diện tích hiệu dụng của tâm (hơn 95%) là một chủ đề kỹ thuật quan trọng.

Khi các khiếm khuyết vĩ mô như “vi ống” và “tạp chất” dần dần được ngành công nghiệp kiểm soát, thách thức các tinh thể cacbua silic “phát triển nhanh, dài và dày và lớn lên”, các “khiếm khuyết toàn diện” ở cạnh nổi bật một cách bất thường và cùng với sự gia tăng đường kính và độ dày của tinh thể cacbua silic, “khiếm khuyết toàn diện” của cạnh sẽ được nhân với bình phương đường kính và độ dày.

Việc sử dụng lớp phủ tantalum cacbua TaC là để giải quyết vấn đề cạnh và cải thiện chất lượng phát triển của tinh thể, đây là một trong những hướng kỹ thuật cốt lõi của “phát triển nhanh, phát triển dày và phát triển”.Để thúc đẩy sự phát triển của công nghệ công nghiệp và giải quyết tình trạng phụ thuộc vào “nhập khẩu” các nguyên liệu chính, Hengpu đã giải quyết được bước đột phá về công nghệ phủ cacbua tantalum (CVD) và đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế.

Lớp phủ TaC cacbua tantalum, từ góc độ thực hiện, không khó, với quá trình thiêu kết, CVD và các phương pháp khác đều dễ dàng đạt được.Phương pháp thiêu kết, sử dụng bột tantalum cacbua hoặc tiền chất, thêm các thành phần hoạt tính (nói chung là kim loại) và chất liên kết (nói chung là polyme chuỗi dài), phủ lên bề mặt của chất nền than chì thiêu kết ở nhiệt độ cao.Bằng phương pháp CVD, TaCl5+H2+CH4 được lắng đọng trên bề mặt nền than chì ở nhiệt độ 900-1500oC.

Tuy nhiên, các thông số cơ bản như định hướng tinh thể của sự lắng đọng cacbua tantalum, độ dày màng đồng đều, giải phóng ứng suất giữa lớp phủ và ma trận than chì, vết nứt bề mặt, v.v., là vô cùng khó khăn.Đặc biệt trong môi trường phát triển tinh thể sic, tuổi thọ sử dụng ổn định là thông số cốt lõi, khó khăn nhất.