Kompozitné materiály uhlík-uhlík

Kompozitné materiály uhlík-uhlík (C/C) od spoločnosti Semixlab sú navrhnuté pre extrémne tepelné nároky výroby polovodičov novej generácie a poskytujú výnimočnú mechanickú stabilitu, dlhodobú rozmerovú presnosť a bezkonkurenčnú tepelnú odolnosť vo vysokoteplotných prostrediach s vysokou čistotou.

V epitaxných rastových reaktoroch SiC a GaN slúžia kompozity C/C ako kritické nosné a tepelne riadiace štruktúry vo vykurovacích doskách, nosných rámoch, podporných upínacích prvkoch a izolačných zostavách. Ich jedinečná mikroštruktúra ponúka vysokú špecifickú pevnosť, extrémne nízku tepelnú deformáciu a vynikajúcu odolnosť voči únave pri opakovaných tepelných cykloch 1500 – 1800 °C, čo zabezpečuje stabilné umiestnenie doštičiek a konzistentné tepelné polia počas dlhých epitaxných cyklov.

Pri spracovaní pomocou patentovaných technológií čistenia a zhutňovania dosahujú materiály C/C od spoločnosti Semixlab ultra nízke úrovne nečistôt vhodné pre prostredia SiC a GaN MOCVD, CVD a PVT, čím sa minimalizujú riziká kontaminácie a podporuje rovnomerný rast kryštálov na úrovni doštičky a gule. Vysoká odolnosť C/C voči tepelným šokom tiež eliminuje režimy mikroprasklín, ktoré sú bežné v keramike alebo štandardnom grafite, keď sú vystavené rýchlym cyklom nábehu a chladenia, ktoré sú vlastné epitaxnému spracovaniu.

Pri aktivačnom žíhaní SiC – často vykonávanom pri teplotách presahujúcich 1700 °C – fungujú uhlík-uhlíkové kompozitné materiály ako robustné konštrukčné prvky, zostavy ohrievačov a tepelnoizolačné vrstvy vo vysokoenergetických žíhacích komorách. Ich schopnosť udržiavať mechanickú pevnosť nad 2000 °C v kombinácii s nízkym uvoľňovaním plynov a chemickou inertnosťou zaisťuje čisté a kontrolované tepelné prostredie nevyhnutné pre aktiváciu dopantov v pokročilých SiC MOSFEToch, diódach a výkonových moduloch.

Na rozdiel od konvenčného grafitu si materiály C/C zachovávajú rozmerovú integritu počas dlhšej životnosti pri vysokých teplotách, čo umožňuje presné a opakovateľné profily aktivácie dopantov, znižuje drift v rovnomernosti žíhania a zlepšuje celkový elektrický výkon a výťažnosť zariadenia.

Inžiniersky prístup spoločnosti Semixlab integruje architektúry vlákien špecifické pre danú aplikáciu, prispôsobené hustoty matrice a voliteľné povrchové povlaky z vysoko čistého SiC alebo pyrolytického uhlíka, čo umožňuje C/C komponentom spĺňať prísne požiadavky epitaxných aj žíhacích zariadení. Tieto technologické pokroky vedú k dlhšej životnosti súčiastok, skráteniu cyklov údržby a výrazne zlepšenej tepelnej rovnomernosti.