Core Material pro Sic Incrementum: Tantalum Carbide Coating

Communis methodus ad Silicon Carbide adhibita praeparatio crystalli unica est methodus PVT (Vaporis Physici Transport), ubi principium involvit materias rudis in zona temperatura alta, dum semen crystallum in area relative humili temperatura est. Materiae rudis in temperatura superiori corrumpitur, producens substantias gaseosas directe sine liquore periodo perficiens. Hae substantiae gaseae, a clivo temperatura axialis acti, ad crystallum semen deportantur, ubi nucleatio et incrementa fiunt, ex crystallizatione Siliconis Carbide una crystallisa. In statu, societates exterae ut Cree, II-VI, SiCrystal, Dow, et societates domesticae sicut Tianyue Provectus, Tianke Heida, et Centuria Jingxin hac ratione utuntur.

Silicon Carbide super 200 species crystallinas habet, et moderatio subtilis requiritur ad generandum genus cristallinum desideratum (maxime 4H crystallum). Secundum Tianyue Provectus scriptor IPO detegendo, virgae crystallinae cedunt rates 41%, 38,57%, 50.73%, et 49,90% ab 2018 ad H1 2021, substratae cede rates erant 72,61%, 75,15%, 70,44%, et 75,47%, cum altiore cede rate of modo 37.7% currently. Utens methodo amet PVT ad exemplum, rate humilis cede maxime ob sequentes difficultates in praeparatione SiC subiectae:

Difficilis temperaturae campi imperium: SiC virgae crystallinae produci debent ad 2500°C, cum crystallis Silicon tantum MD°C requirunt, speciales fornaces cristallinas necessarias. Praecisa moderatio temperaturae in productione provocationes significantes movet.

Tarda celeritas productio: Materia Siliconis Traditionalis ad trecentos millium per horas crescit, cum Silicon Carbide singula crystalla nonnisi ad 400 micrometris per horam crescere possunt, fere octingenta tardius.

Summus qualitas parametri postulationem, difficultas in real-time temperatione capsulae nigrae cedunt rate: Core parametri SiC lagani microtubi densitatem includunt, densitas dislocationis, resistivity, curvatura, asperitas superficiei, etc. Per cristallum incrementum, accuratum imperium Silicon- ad Carbonis rationem, incrementum temperaturae clivum, incrementum crystalli, pressurae airfluentis, etc., essentialis est ad contagionem polycrystallinum vitandam, in crystallis simpliciter resultantibus. Observatio realis-tempus cristalli incrementi in arca nigrae graphite uasculo non factibilis est, necessitatis campi scelerisque subtilis moderatio, materialis adaptatio et experientia congesta.

Difficultas in crystalli diametri dilatationis: Sub gas-phase onerariis methodo, expansio technologiae crystalli augmenti SiC provocationes significantes ponit, cum incrementum difficultatis geometrice augetur sicut magnitudo crystalli augetur.

Fere humilis cede rate: Minimum cede rate duos nexus comprehendit - (1) Crystal virga cede rate = semiconductor-gradus cristallus virga output / (semiconductor-gradus cristallus virga output + non-semiconductor-gradus cristallus virga output) × C%; (2) Substratum cede rate = substratum quid output / (substratum quid output + inhabilem substratum output) × 100%.

Ut GENEROSUS paret, summus cedat Silicon Carbide subiectorum, bonum caloris campi materialis est essentialis certae temperaturae temperantiae. Praesens thermae campi coquinae scelerisque magnae maxime consistunt ex elementis graphitis puritatis, quae ad calefactionem, liquefactionem carbonis pulveris et pulveris Siliconis, et insulationis adhibentur. Materiae graphitae praestantiores specificas vires et modulum specificum habent, bonam resistentiam ad concussionem thermarum et corrosionem, etc. Nihilominus vitia habent ut oxidatio in ambitibus oxygeni calidissimus, pauperes ammoniae resistentia et scalpendi, ut eas in dies magis restrictius occurrere nequeant. requisita ad materias graphitas in Silicon Carbide unum cristallum incrementum et productionem lagani epitaxialem. Unde summus temperatus coatingsTantalum Carbidefavore sunt potiti.

1. CharacteresTantalum Carbide Coating 

Tantalum Carbide (TaC) ceramicum altum punctum liquescens 3880°C habet, cum magna duritia (mohs duritiem 9-10), conductivity scelerisque significantes (22W·m-1·K−1), altae flexuris roboris (340-400MPa ) et humilis scelerisque dilatatio coefficiens (6.6×10−6K−1). Exhibet optimam scelerisque ac chemicam stabilitatem ac praestantes corporis proprietates, cum bono chemico et mechanica convenientia cum graphite;C/C materiae compositaeErgo TaC coatings late utuntur in tutela aerospace scelerisque, unum cristallum incrementum, electronicas industrias, machinas medicas, et alios agros.

TaC coating in graphiteErugo chemica resistentia est melius quam nudum vel graphiteSic iactaret graphite, et stabiliter adhiberi potest in caliditatibus calidis usque ad 2600°C, sine reflexione cum multis elementis metallicis. Optima vestis censetur semiconductor tertiae generationis unius cristalli incrementi et lagani etching, signanter in melius temperatura et immunditia temperantiae in processu, ducendo ad lagana carbide silicon-qualitatis praecipui et affinis.lagana epitaxial. Aptissimum apparatum MOCVD incrementum GaN or .AlN una crystalliset PVT incrementum instrumentorum singularium crystallorum SiC, inde in crystallis qualitas insigniter aucta.

2. CommodaTantalum Carbide Coating 

Devices UsusTantalum Carbide (TaC) coatingscristallum oris defectum solvere potest quaestiones, qualitatem cristalli incrementi emendare, et una e nucleis technologiarum "celeriter incrementum, incrementum densum, magnum incrementum." Industria investigationis etiam ostendit TaC-coctatis testas graphicas calefactiones magis aequabiles efficere posse, praestantem processum imperium ad singulare crystalli incrementum SiC, inde signanter reducendo probabilitatem oras crystallorum SiC formantium polycrystas. PretereaTaC-Iactaret graphite testaeduos maiores commoda offerre:

(1) Defectio defectuum SiC In moderamine defectuum cristallorum unius SiC, typice sunt tres modi magni, i.e., parametri incrementum optimizing et utentes materias principales qualitates (utSic fons pulveris) Et repositoque graphite uasculisTaC-Iactaret graphite testaead consequi boni crystalli qualitatem.

Schematica diagramma conventionalis graphite uasculi (a) et taC uasculi (b) 

Secundum investigationem ab Universitate Orientali Europaea in Corea, prima immunditia in crystallo SiC incrementum est NITROGENIUM.TaC-Iactaret graphite testaeNITROGENIUM incorporationem in crystallis SiC efficaciter circumscribere potest, inde formationem defectuum ut microtubes minuens, qualitatem crystallinam emendans. Studia docuerunt iisdem condicionibus tabellarium retrahitur inSiC laganacrevit in conventional graphite et uasisTaC-Iactaret uasisest circiter 4.5×1017/cm et 7.6×1015/cm, respective.

Comparatio defectuum in SiC singulare cristallinae incrementi inter graphite conventionale uasculum (a) et taC uasculum bitumineum (b) ;

(2) Prolongans vitam graphice uasculorum Currently, sumptus crystallorum SiC altus manet, cum graphite consumables rationem circiter 30% impensarum. Clavis ad reducendum graphite consumabilium gratuita iacet in dilatatione vitae servitutis. Secundum notitias ex quadrigis investigationis Britannicae, Tantalum Carbide coatings vitam graphitarum 30-50% servitio extendere potest. Utendo graphite TaC iactaret, sumptus crystallorum SiC reduci potest per 9%-15% per subrogationemTaC-Iactaret graphitesolum.

3. Tantalum Carbide Processu Coating 

PraeparatioTaC coatingsin tria genera distingui potest: methodus solidi phase, methodus liquida et methodus gasi. Methodus solidi phase maxime includit reductionem methodum et methodum compositam; methodus liquida-phase includit methodum salis fusilis, methodum sol-gel, methodum slurry-meandi, methodum plasma spargendi; methodus gas- phase includit depositionem vaporum chemicorum (CVD), vaporum chemicorum infiltrationi (CVI), ac vaporum corporis methodos (PVD) depositionem, etc. Utraque methodus utilitates et vitia habet, cum CVD methodo perfectissima et late adhibita. parabat TaC coatingit. Cum incrementis continuis processum, novae artes, sicut filum calidum depositio chemicae vaporis, et ion trabes adiuti depositionis chemicae sunt ortae sunt.

TaC materiae carbonis fundatae coating-modicatae maxime includunt graphite, fibras carbonas, et materias carbonis/carbonis compositas. Modi parandiTaC coatings in graphiteinclude plasma spargens, CVD, slurry-sintering, etc.

CVD commoda methodi: PraeparatioTaC coatingsper CVD fundaturtantalum halides (TaX5) ut fons tantalum et hydrocarbonum (CnHm) ut fons carbonii. Sub certis conditionibus hae materiae dissoluuntur in Ta et C, quae vim suam formantTaC coatings. CVD exerceri potest ad temperaturas inferiores, defectus evitandos et proprietates mechanicas minuendas, quae oriri possunt in praeparatione vel curatione summus temperatus efficiens. Compositio et structura coatingis possunt cum CVD temperari, altam puritatem, altam densitatem, et uniformem crassitudinem. Potius, CVD methodum praebet maturam et late adoptatam parandi qualitatem altam cum coatings TaCfacile moderatior compositione et structura.

Clavis influentium factorum in processu includendi:

(1) Gas fluunt rates (tantalum source, hydrocarbon gas sicut fons carbonii, ferebat gas, diluens gas Ar2, reducens gas H2);Mutationes in rates fluentes gasi significanter afficiunt temperiem, pressuram, et campum gasi in cubiculi reactionis, ducentes mutationes in compositione, structura et proprietatibus coating. Ar fluxus augens incrementum rate efficiens retardabit et granorum magnitudinem minuit, dum molis molaris ratio TaCl5, H2, C3H6 efficiens compositionem influit. Ratio molaris H2 ad TaCl5 aptissima est in (15-20): 1, et ratio molaris TaCl5 ad C3H6 est specimen prope 3:1. Nimis TaCl5 vel C3H6 in formatione Ta2C vel gratis Carbon, laganum qualitate affectans.

(2) Depositio caliditatis;Superiores depositio temperaturas ducunt ad rates citius depositionis, grandiores grani maiores, et duriores tunicas. Accedit, compositione temperaturae et rates hydrocarbonum in C et TaCl5 in Ta differre, ducens ad faciliorem formationem Ta2C. Temperatura insignem ictum in materia carbonis efficiens-taC mutatis habet, cum superioribus temperaturis auctis depositionis rates, magnitudinum frumenti, mutatis a formis sphaericis ad polyhedras. Praeterea superiores temperaturas compositionem TaCl5 accelerant, liberam Carbonem minuunt, internum accentus in coatingiis augent et ad rimam ducere possunt. Sed depositio inferioris temperaturae depositionem efficiens efficiens reducere potest, tempus depositio prolongare, et gratuita materialia rudimenta augere.

(3) Depositio pressionis;Depositio pressionis intime connectitur ad superficiem liberam energiam materiae et tempus gasorum in cubiculo reactionis afficit residentiam, ita nucleationem rate et quantitatem frumenti coatingendi influens. Cum depositio pressionis crescit, residentia gas longum tempus permittit, reactantes tempus plus praebens reactiones nuclei, rates reactiones augere, grana dilatare et tunicas crassescere. Econtra demissio depositio pressionis tempus residentiae gasi reducit, reactionem retardans, magnitudinem frumenti extenuat, tunicas extenuat, sed depositio pressionis minimam ictum in cristallo structurae et compositione coatings habet.

4. trends in Tantalum Carbide Coating Development 

Sceleris dilatatio coefficientis TaC (6.6×10−6K−1) leviter differt ab illa materiae carbonis fundatae sicut graphite, fibrarum carbonum, materiarum compositarum C/C, causans unius periodi TaC coatings facile resilire vel delaminare. Ad meliorem oxidationis resistentiam, summus temperaturae stabilitatem mechanicam, et chemicae corrosionis resistentia tunicarum TaC, investigatores studia deduxerunt incompositae tunicae, solidae solutionis tunicarum solidantium, graduum coatingarum, etc.

Composita tunicarum rimas obsignandi in singulis artibus inducendo additas tunicas in superficies seu interiores stratas TaC, compositas formas efficiens. Solutio solida systemata confirmans sicut HfC, ZrC, etc., eandem structuram cubicam faciei-sitas habent ac TaC, ut infinitam mutuam solubilitatem inter duas carbides ad solidam solutionem structuram efformet. Hf(Ta)C coatings sunt rimae liberae et adhaesionem bonam exhibent cum C/C materiis compositis. Hae coatings tus resistentiam praestant. Gradientes tunicas referunt ad tunicas cum CLIVUS continua distributione partium tunicarum cum sua crassitudine. Haec structura accentus internam reducere potest, scelerisque dilatationem coaefficientium congruentes quaestiones emendare, et formationem rimam impedire.

5. Tantalum Carbide Coating Fabrica Products

Secundum QYR (Hengzhou Bozhi) statistica et praenotiones, venditio globalis ofTantalum Carbide coatings1.5986 decies centena milia USD in 2021 (exclusis Cree auto-productis Tantalum Carbide productorum machinam efficiens), significans industriam adhuc in primis evolutionis gradibus esse.

(1) Expansio annulorum et vasorum ad cristallum incrementum requiruntur;Calculi ex 200 cristalli incrementi fornacibus per inceptis, mercatus participes suntTaC coatingmachinae quae ex XXX societatibus cristallinae requiruntur circiter 4.7 miliardis RMB est.

(2) TaC fercula;Quaelibet repositorium portare potest 3 lagana cum scopo 1 mensis per lance. Omne laganum 100 unum ferculo consumit. III decies centena millia requirere 30,000TaC scutrascum unoquoque ferculo circum viginti millia frusta habentes, circiter 6 miliarda annuatim capientes.

(3) Aliae missiones decarbonizationis.Proxime miliarda 1 fornacis calidissimae lininga, CVD nozzles, tibiae fornacis, etc.**