Tantal karbid örtükləri PVT istilik sahəsini necə sabitləşdirir?

Silikon karbid (SiC) PVT kristalının böyüməsi prosesində istilik sahəsinin sabitliyi və vahidliyi kristalın böyümə sürətini, qüsur sıxlığını və materialın vahidliyini birbaşa müəyyənləşdirir. Sistem sərhədi olaraq, istilik sahəsinin komponentləri səth termofiziki xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir, onların cüzi dalğalanmaları yüksək temperatur şəraitində kəskin şəkildə gücləndirilir və nəticədə böyümə interfeysində qeyri-sabitliyə səbəb olur. Termal sərhəd şəraitinin standartlaşdırılması sayəsində tantal karbid (TaC) örtükləri istilik sahəsini tənzimləmək və yüksək keyfiyyətli kristal böyüməsini təmin etmək üçün əsas texnologiyaya çevrilmişdir.

1. Örtülməmiş qrafit və digər örtüklərin istilik sahəsində ağrı nöqtələri:

Onun səthi xüsusiyyətləri özünəməxsus qeyri-müəyyənliyə malikdir. İstilik emissiya qabiliyyətinə səthi pürüzlülük və oksidləşmə dərəcəsi təsir edir, dalğalanmalar ±15%-ə çatır, nəticədə yerli istilik sahəsində temperatur fərqləri 20 °C-dən çox olur və kristal böyümə interfeysini qeyri-sabitliyə meylli edir.

Digər örtüklərin çatışmazlıqları:

PVD örtükləri qeyri-bərabər istilik müqavimətinin paylanmasına və istilik sahəsində yerli qaynar nöqtələrə səbəb olan zəif qalınlığın vahidliyindən (±10% -ə qədər sapma) əziyyət çəkir; plazma ilə püskürtülmüş örtüklər istilik keçiriciliyində (±8 Vt/m·K) böyük dalğalanmalar nümayiş etdirir, sabit temperatur qradiyenti yaratmağı qeyri-mümkün edir; adi karbon əsaslı örtüklər qeyri-sabit istilik genişlənmə əmsallarına malikdir, termal dövrandan sonra çatlamağa meyllidir və bununla da istilik sahəsinin bütövlüyünü pozur.

2. İstilik sahəsinə örtüklərin üç əsas optimallaşdırılması effekti. Sabit və idarə olunan termofiziki xassələrə görə, tantal karbid örtükləri mürəkkəb sərhəd şərtlərini standartlaşdırır. Onların əsas xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:

Əsas Termofiziki Xüsusiyyətlər

3 Kristal Artım Prosesinə Birbaşa Təsir

Sabit termal sərhəd şərtləri əsasən aşağıdakılarda əks olunan təkrarlana bilən və dəqiq idarə olunan böyümə mühiti gətirir:

Təkmilləşdirilmiş istilik sahəsinin simulyasiya dəqiqliyi:

Kaplama dəqiq müəyyən edilmiş sərhəd parametrlərini təmin edir, hesablama simulyasiya nəticələrinin reallıqla daha yaxından uyğunlaşmasına imkan verir, prosesin inkişafı və optimallaşdırma dövrlərini əhəmiyyətli dərəcədə qısaldır.

Təkmilləşdirilmiş böyümə interfeysi morfologiyası:

Vahid istilik axını aşağı dislokasiya sıxlığı olan kristalların əldə edilməsi üçün vacib olan mənbə materialına doğru bir qədər qabarıq olan ideal böyümə interfeysi formasını formalaşdırmağa və saxlamağa kömək edir.

Təkmilləşdirilmiş prosesin təkrarlanması:

Müxtəlif böyümə partiyaları arasında istilik sahəsinin başlanğıc vəziyyətinin ardıcıllığı yaxşılaşdırılır, istilik sahəsinin qeyri-sabitliyi nəticəsində yaranan kristal keyfiyyəti dalğalanmaları azalır.

4. Nəticə

Əla və sabit termofiziki xüsusiyyətləri sayəsində tantal karbid örtükləri qrafit komponentlərinin səthini “dəyişən”dən “sabit”ə çevirir. Onlar PVT kristal artım sistemləri üçün proqnozlaşdırıla bilən, təkrarlana bilən və vahid istilik sərhədi şərtlərini təmin edir və termodinamik nöqteyi-nəzərdən yüksək keyfiyyətli və sabit silisium karbid kristalının böyüməsini təmin etmək üçün əsas texnoloji addımı təmsil edir.

Növbəti məqalədə biz interfeys mühəndisliyinə diqqət yetirəcəyik və tantal karbid örtüklərinin həddindən artıq istilik dövriyyəsi altında uzunmüddətli xidmətə necə nail olduğunu təhlil edəcəyik. Kaplamanın termofiziki xüsusiyyətlərinə dair ətraflı sınaq hesabatları tələb olunarsa, onlara rəsmi veb-saytın texniki kanalı vasitəsilə daxil olmaq olar.