AlN کرسٹل گروتھ کے لیے TaC کوٹنگ کروسیبل

سیمی کنڈکٹر مواد کی تیسری نسل AlN براہ راست بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر سے تعلق رکھتی ہے، اس کی بینڈوڈتھ 6.2 eV ہے، جس میں اعلی تھرمل چالکتا، مزاحمتی صلاحیت، خرابی کے میدان کی طاقت کے ساتھ ساتھ بہترین کیمیائی اور تھرمل استحکام ہے، نہ صرف ایک اہم نیلی روشنی، الٹرا وایلیٹ مواد ہے۔ ، یا الیکٹرانک ڈیوائسز اور انٹیگریٹڈ سرکٹس، اہم پیکیجنگ، ڈائی الیکٹرک آئسولیشن اور موصلیت کا مواد، خاص طور پر ہائی ٹمپریچر ہائی پاور ڈیوائسز کے لیے۔ اس کے علاوہ، AlN اور GaN میں ایک اچھا تھرمل میچ اور کیمیائی مطابقت ہے، AlN کو GaN epitaxial substrate کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، GaN ڈیوائسز میں خرابی کی کثافت کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے، ڈیوائس کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔

اس وقت دنیا میں 2 انچ قطر کے ساتھ ایل این انگوٹس کو اگانے کی صلاحیت موجود ہے، لیکن بڑے سائز کے کرسٹل کی افزائش کے لیے ابھی بھی بہت سے مسائل کو حل کرنا باقی ہے، اور ان مسائل میں سے ایک کروسیبل مواد ہے۔

اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں AlN کرسٹل کی نشوونما کا PVT طریقہ، AlN گیسیفیکیشن، گیس فیز ٹرانسپورٹ اور دوبارہ کرسٹلائزیشن کی سرگرمیاں نسبتاً بند کروسیبلز میں کی جاتی ہیں، اس لیے اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت اور طویل سروس لائف کروسیبل مواد کے اہم اشارے بن گئے ہیں۔ AlN کرسٹل نمو۔

فی الحال دستیاب کروسیبل مواد بنیادی طور پر ریفریکٹری میٹل ڈبلیو اور ٹی سی سیرامکس ہیں۔ C ماحول کی بھٹیوں میں AlN اور کاربونائزیشن کٹاؤ کے ساتھ سست رد عمل کی وجہ سے ڈبلیو کروسیبلز کی زندگی مختصر ہوتی ہے۔ فی الحال، اصلی AlN کرسٹل گروتھ کروسیبل میٹریلز بنیادی طور پر TaC مواد پر مرکوز ہیں، جو ایک بائنری کمپاؤنڈ ہے جس میں بہترین جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کے ساتھ سب سے زیادہ پگھلنے کا نقطہ ہے، جیسے ہائی پگھلنے کا نقطہ (3,880 ℃)، ہائی Vickers سختی (＞9.4) GPa) اور اعلی لچک ماڈیولس؛ اس میں بہترین تھرمل چالکتا، برقی چالکتا، اور کیمیائی سنکنرن کے خلاف مزاحمت ہے (صرف نائٹرک ایسڈ اور ہائیڈرو فلورک ایسڈ کے مخلوط محلول میں تحلیل ہوتا ہے)۔ کروسیبل میں ٹی اے سی کے اطلاق کی دو شکلیں ہیں: ایک خود ٹی اے سی کروسیبل ہے اور دوسری گریفائٹ کروسیبل کی حفاظتی کوٹنگ کے طور پر۔

TaC کروسیبل میں اعلی کرسٹل کی پاکیزگی اور چھوٹے معیار کے نقصان کے فوائد ہیں، لیکن کروسیبل بنانا مشکل ہے اور اس کی قیمت زیادہ ہے۔ TaC-coated graphite crucible، جو گریفائٹ مواد کی آسان پروسیسنگ اور TaC crucible کی کم آلودگی کو یکجا کرتا ہے، محققین کی طرف سے پسند کیا گیا ہے اور کامیابی سے AlN کرسٹل اور SiC کرسٹل کی نشوونما پر لاگو کیا گیا ہے۔ TaC کوٹنگ کے عمل کو مزید بہتر بنا کر اور کوٹنگ کے معیار کو بہتر بنا کر،ٹی سی لیپت گریفائٹ کروسیبلAlN کرسٹل گروتھ کروسیبل کے لیے پہلا انتخاب ہو گا، جو AlN کرسٹل گروتھ کی لاگت کو کم کرنے کے لیے بڑی تحقیقی اہمیت کا حامل ہے۔