Inona no atao hoe CVD SiC Coating?
Ny fametrahana ny etona simika (CVD) dia dingana fametrahana banga ampiasaina amin'ny famokarana akora matanjaka madio. Ity dingana ity dia matetika ampiasaina amin'ny sehatry ny famokarana semiconductor mba hamoronana sarimihetsika manify eo amin'ny tampon'ny wafers. Amin'ny dingan'ny fanomanana karbida silisiôma amin'ny CVD, ny substrate dia mipoitra amin'ny mpialoha lalana iray na maromaro, izay mihetsika ara-tsimika eo ambonin'ny substrate mba hametrahana ny fametrahana karbida silisiôma irina. Anisan'ireo fomba maro hanomanana akora karbida silisiôma, ny vokatra voaomana amin'ny fametrahana etona simika dia manana fitoviana sy fahadiovana ambony kokoa, ary io fomba io dia manana fifehezana matanjaka. Ny fitaovana karbida silisiôna CVD dia manana fampifangaroana tsy manam-paharoa amin'ny fananana mafana, elektrika ary simika, ka mahatonga azy ireo ho mety tsara ampiasaina amin'ny indostrian'ny semiconductor izay ilana fitaovana avo lenta. CVD silisiôma carbide singa dia be mpampiasa amin'ny etching fitaovana, MOCVD fitaovana, Si epitaxial fitaovana sy SiC epitaxial fitaovana, haingana mafana fanodinana fitaovana sy ny saha hafa.
Ity lahatsoratra ity dia mifantoka amin'ny famakafakana ny kalitaon'ny sarimihetsika manify nambolena tamin'ny hafanan'ny dingana samihafa nandritra ny fanomanana nyCVD SiC coating, mba hisafidianana ny mari-pana mety indrindra. Ny andrana dia mampiasa graphite ho substrate ary trichloromethylsilane (MTS) ho entona loharanon'ny fanehoan-kevitra. Ny coating SiC dia apetraka amin'ny alàlan'ny fizotry ny CVD ambany tsindry, ary ny micromorphology nyCVD SiC coatingdia tsikaritra amin'ny alalan'ny scanning electron microscopy mba hamakafaka ny structural density.
Satria ny mari-pana ambony amin'ny substrate graphite dia tena avo, ny entona mpanelanelana dia ho desorbed sy navoaka avy amin'ny substrate ambonin'ny, ary farany ny C sy Si sisa eo amin'ny substrate ambonin'ny dia hamorona mafy dingana SiC mba hamorona SiC coating. Araka ny fizotry ny fitomboana CVD-SiC etsy ambony, dia hita fa hisy fiantraikany amin'ny fiparitahan'ny entona ny mari-pana, ny fanimbana ny MTS, ny fiforonan'ny ranon-tsavony ary ny desorption ary ny fandefasana ny entona mpanelanelana, ka ny mari-pana deposition dia hanana anjara toerana lehibe amin'ny morphologie ny SiC coating. Ny morphologie microscopic ny coating no fanehoana intuitive indrindra ny hakitroky ny coating. Noho izany dia ilaina ny mianatra ny fiantraikan'ny mari-pana deposition samihafa amin'ny morphologie microscopic ny coating CVD SiC. Koa satria ny MTS dia afaka manimba sy mametraka SiC coating eo anelanelan'ny 900 ~ 1600 ℃, ity fanandramana ity dia mifidy mari-pana dimy deposition amin'ny 900 ℃, 1000 ℃, 1100 ℃, 1200 ℃ ary 1300 ℃ ho an'ny fanomanana ny SiC coating mba hianarana ny fiantraikan'ny hafanana amin'ny coating CVD-SiC. Ny mari-pamantarana manokana dia aseho ao amin'ny tabilao 3. Ny sary 2 dia mampiseho ny morphologie microscopique amin'ny coating CVD-SiC nambolena tamin'ny mari-pana deposition samihafa.
Rehefa 900 ℃ ny mari-pana deposition dia mitombo ho endrika fibre ny SiC rehetra. Hita fa manodidina ny 3,5μm ny savaivony fibre tokana, ary manodidina ny 3 (<10) ny savaivony. Ambonin'izany, dia misy singa nano-SiC tsy tambo isaina, noho izany dia an'ny rafitra SiC polycrystalline, izay tsy mitovy amin'ny SiC nanowires nentim-paharazana sy ny volombava SiC kristaly tokana. Ity SiC fibrous ity dia kilema ara-drafitra vokatry ny masontsivana dingana tsy mitombina. Hita fa ny firafitry ny SiC coating dia somary malalaka, ary misy pores be dia be eo anelanelan'ny SiC fibrous, ary ambany dia ambany ny density. Noho izany, io mari-pana io dia tsy mety amin'ny fanomanana ny SiC coatings matevina. Matetika, ny kilema ara-drafitra fibrous SiC dia vokatry ny mari-pana ambany loatra. Amin'ny hafanana ambany, ny molekiola kely mipetaka eo ambonin'ny substrate dia manana angovo ambany ary manana fahaiza-mifindra monina mahantra. Noho izany, ny molekiola kely dia mirona mifindra monina sy mitombo mankany amin'ny angovo ambany indrindra amin'ny voamaina SiC (toy ny tendron'ny voa). Ny fitomboan'ny fitarihana tsy tapaka dia miteraka kilema ara-drafitra fibrous SiC.
Fanomanana ny CVD SiC coating:
Voalohany, ny substrate graphite dia apetraka ao amin'ny lafaoro banga hafanana avo ary tazonina amin'ny 1500 ℃ mandritra ny 1h ao anaty atmosfera Ar mba hanesorana lavenona. Avy eo dia tapaka ny sakana graphite ho bloc 15x15x5mm, ary ny endrik'ilay sakana graphite dia voaporitra amin'ny sandpaper 1200-mesh mba hanafoanana ny pores ambonin'ny tany izay misy fiantraikany amin'ny fametrahana ny SiC. Sasana amin'ny ethanol tsy misy rano sy rano voadio ny sakana vita amin'ny grafit, ary apetraka ao anaty lafaoro amin'ny 100 ℃ mba ho maina. Farany, ny substrate graphite dia napetraka ao amin'ny faritra mafana indrindra amin'ny lafaoro tubular ho an'ny fametrahana SiC. Ny kisary schematic amin'ny rafitra fametrahana etona simika dia aseho amin'ny sary 1.
nyCVD SiC coatingdia nojerena tamin'ny alalan'ny scanning electron microscopy mba hamakafaka ny habeny sy ny hakitroky ny potiny. Ankoatra izany, ny tahan'ny fametrahana ny coating SiC dia nokajiana araka ny formula eto ambany: VSiC=(m2-m1)/(Sxt)x100% VSiC=Taham-pamokarana; m2 – faobe ny coating santionany (mg); m1-mason'ny substrate (mg); S-faritra ambonin'ny substrate (mm2); t-ny fotoana fametrahana (h). Ny CVD-SiC dia somary sarotra, ary ny dingana dia azo fintinina toy izao manaraka izao: amin'ny mari-pana ambony, ny MTS dia handalo ny hafanana mafana mba hamorona loharano karbaona sy loharano silisiôma molekiola kely. Ny molekiola kely loharanon'ny karbônina dia ahitana CH3, C2H2 ary C2H4, ary ny molekiola kely loharano silisiôma dia ahitana SiCI2, SiCI3, sns.; Ireo molekiola kely karbônina sy loharano silisiôma ireo dia ho entin'ny entona mpitatitra sy ny entona diluent eny ambonin'ny substrate graphite, ary avy eo ireo molekiola kely ireo dia ho adsorbed eo ambonin'ny substrate amin'ny endrika adsorption, ary avy eo dia hisy fanehoan-kevitra simika eo anelanelan'ny molekiola kely mba hamoronana kely kely izay mitombo tsikelikely, ary ny fitetezana sy ny fikojakojana dia hitombo ihany koa. vokatra mpanelanelana (gazy HCl); Rehefa miakatra hatramin'ny 1000 ℃ ny mari-pana, dia mihatsara be ny hakitroky ny coating SiC. Hita fa ny ankamaroan'ny coating dia ahitana voa SiC (eo amin'ny 4μm eo ho eo ny habeny), fa ny sasany fibrous SiC kilema hita ihany koa, izay mampiseho fa mbola misy directional fitomboan'ny SiC amin'ity mari-pana ity, ary ny coating dia mbola tsy matevina. Rehefa niakatra ho 1100 ℃ ny mari-pana, dia hita fa tena matevina ny coating SiC, ary nanjavona tanteraka ny kilema SiC fibrous. Ny coating dia ahitana sombintsombiny SiC miendrika droplet amin'ny savaivony ny 5 ~ 10μm, izay mitambatra mafy. Mafy be ny velaran'ny poti-javatra. Izy io dia ahitana voamadinika SiC nano-scale tsy tambo isaina. Raha ny marina, ny fizotry ny fitomboan'ny CVD-SiC amin'ny 1100 ℃ dia nanjary voafehy ny famindrana faobe. Ireo molekiola kely mipetaka eo ambonin'ny substrate dia manana angovo sy fotoana ampy hikolokoloana sy hitombo ho voan'ny SiC. Ny voam-bary SiC dia mamorona vongan-drano lehibe. Eo ambanin'ny fihetsiky ny angovo ety ambonin'ny tany, ny ankamaroan'ny vongan-drano dia miseho boribory, ary mitambatra mafy ireo vongan-drano ireo mba hamoronana SiC matevina. Rehefa miakatra ny mari-pana amin'ny 1200 ℃, ny coating SiC dia matevina ihany koa, fa ny morphologie SiC dia lasa marokoroko ary ny endrik'ilay coating dia miharihary kokoa. Rehefa mitombo ny mari-pana amin'ny 1300 ℃, betsaka ny poti-boribory tsy tapaka miaraka amin'ny savaivony eo amin'ny 3μm no hita eo ambonin'ny substrate graphite. Izany dia satria amin'ity mari-pana ity, ny SiC dia niova ho nucleation phase entona, ary haingana dia haingana ny tahan'ny fahapotehan'ny MTS. Ny molekiola kely dia nihetsika sy niondrika mba hamorona voa SiC alohan'ny hidirany amin'ny substrate. Aorian'ny fiforonan'ny voamadinika boribory dia hianjera any ambany izy ireo, ka amin'ny farany dia misy fonon-tsela SiC tsy misy hakitroky. Mazava ho azy, 1300 ℃ dia tsy azo ampiasaina ho toy ny mari-pana mamorona ny SiC coating matevina. Ny fampitahana feno dia mampiseho fa raha tokony homanina ny coating SiC matevina, ny mari-pana deposition CVD tsara indrindra dia 1100 ℃.
Ny sary 3 dia mampiseho ny tahan'ny fametrahana ny CVD SiC coatings amin'ny hafanan'ny deposition. Rehefa mitombo ny mari-pana deposition dia mihena tsikelikely ny tahan'ny deposition ny coating SiC. Ny tahan'ny deposition amin'ny 900 ° C dia 0,352 mg · h-1 / mm2, ary ny fitomboan'ny fitarihana ny fibre dia mitarika ho amin'ny tahan'ny deposition haingana indrindra. Ny tahan'ny fametrahana ny coating manana hakitroky avo indrindra dia 0.179 mg · h-1/mm2. Noho ny fametrahana ny singa SiC sasany, ny tahan'ny fametrahana amin'ny 1300 ° C no ambany indrindra, 0,027 mg · h-1 / mm2 ihany. Fehiny: Ny mari-pana deposition CVD tsara indrindra dia 1100 ℃. Ny mari-pana ambany dia mampiroborobo ny fitomboan'ny SiC, raha ny mari-pana ambony kosa dia mahatonga ny SiC hamokatra etona ary miteraka palitao kely. Miaraka amin'ny fitomboan'ny mari-pana deposition, ny tahan'ny deposition nyCVD SiC coatingmihena tsikelikely.
Fotoana fandefasana: May-26-2025