AlN結晶成長用TaCコーティングるつぼ

第 3 世代の半導体材料である AlN は直接バンドギャップ半導体に属し、その帯域幅は 6.2 eV で、高い熱伝導率、抵抗率、絶縁破壊電界強度、および優れた化学的および熱的安定性を備えており、重要な青色光、紫外線材料であるだけでなく、 、電子デバイスおよび集積回路、重要なパッケージング、誘電体分離および絶縁材料、特に高温高出力デバイス向け。さらに、AlN と GaN は優れた熱的適合性と化学的適合性を備えており、AlN を GaN エピタキシャル基板として使用すると、GaN デバイスの欠陥密度を大幅に低減し、デバイスの性能を向上させることができます。

現在、世界では直径2インチのAlNインゴットを成長させる能力が備わっていますが、より大きなサイズの結晶を成長させるためにはまだ解決すべき課題が多く、るつぼの材料も課題の1つです。

高温環境下での AlN 結晶成長、AlN のガス化、気相輸送、および再結晶化の PVT 法は、比較的密閉されたるつぼ内で実行されるため、高温耐性、耐食性、および長寿命がるつぼ材料の重要な指標となっています。 AlN結晶成長。

現在入手可能なルツボ材質は主に高融点金属WとTaCセラミックスです。 WるつぼはAlNとの反応が遅く、C雰囲気炉では炭化浸食が起こるため、るつぼの寿命が短くなります。現在、実際のAlN結晶成長るつぼ材料は主にTaC材料に焦点を当てています。TaC材料は、高融点（3,880℃）、高いビッカース硬度（＞9.4などの優れた物理的および化学的特性を備えた最高融点を持つ二元化合物です） GPa) と高い弾性率。熱伝導性、電気伝導性、耐薬品性（硝酸とフッ酸の混合溶液にのみ溶解）に優れています。るつぼへの TaC の塗布には 2 つの形式があります。1 つは TaC るつぼそのものであり、もう 1 つは黒鉛るつぼの保護コーティングとしてです。

TaCルツボは結晶純度が高く、品質のロスが少ないという利点がありますが、成形が難しく、コストが高くなります。 TaC コーティングされた黒鉛るつぼは、黒鉛材料の加工の容易さと TaC るつぼの低汚染性を兼ね備えており、研究者に好まれており、AlN 結晶や SiC 結晶の成長への応用に成功しています。 TaC コーティングプロセスをさらに最適化し、コーティング品質を向上させることで、TaC コーティングされた黒鉛るつぼこれは、AlN 結晶成長るつぼの第一の選択肢となり、AlN 結晶成長のコストを削減する上で大きな研究価値があります。