CVD SiC ଆବରଣ କ’ଣ?
ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (CVD) ହେଉଛି ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯାହା ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା କଠିନ ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରାୟତଃ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଉତ୍ପାଦନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ୱେଫର ପୃଷ୍ଠରେ ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। CVD ଦ୍ୱାରା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଗୋଟିଏ କିମ୍ବା ଅଧିକ ଅସ୍ଥିର ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀଙ୍କ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଥାଏ, ଯାହା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଇଚ୍ଛିତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଜମା ଜମା କରେ। ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାର ଅନେକ ପଦ୍ଧତି ମଧ୍ୟରେ, ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ସମାନତା ଏବଂ ଶୁଦ୍ଧତା ଅଧିକ ଥାଏ, ଏବଂ ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ ଦୃଢ଼ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କ୍ଷମତା ଥାଏ। CVD ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣର ଏକ ଅନନ୍ୟ ମିଶ୍ରଣ ଅଛି, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଶିଳ୍ପରେ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ବହୁତ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ ଯେଉଁଠାରେ ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ସାମଗ୍ରୀ ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇଥାଏ। CVD ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ଏଚ୍ଚିଂ ଉପକରଣ, MOCVD ଉପକରଣ, Si ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣ ଏବଂ SiC ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଉପକରଣ, ଦ୍ରୁତ ତାପଜ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଉପକରଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଥାଏ।
ଏହି ପ୍ରବନ୍ଧଟି ପ୍ରସ୍ତୁତି ସମୟରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ତାପମାତ୍ରାରେ ବଢ଼ୁଥିବା ପତଳା ଫିଲ୍ମର ଗୁଣବତ୍ତା ବିଶ୍ଳେଷଣ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦିଏCVD SiC ଆବରଣ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ସବୁଠାରୁ ଉପଯୁକ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ତାପମାତ୍ରା ଚୟନ କରାଯାଇପାରିବ। ପରୀକ୍ଷଣରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଭାବରେ ଏବଂ ଟ୍ରାଇକ୍ଲୋରୋମିଥାଇଲସିଲେନ୍ (MTS) କୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଉତ୍ସ ଗ୍ୟାସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। SiC ଆବରଣ ନିମ୍ନ-ଚାପ CVD ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ଜମା ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ଏହାର ମାଇକ୍ରୋମୋର୍ଫୋଲୋଜିCVD SiC ଆବରଣଏହାର ଗଠନାତ୍ମକ ଘନତ୍ୱ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି ସ୍କାନିଂ କରି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରାଯାଏ।
ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ର ପୃଷ୍ଠ ତାପମାତ୍ରା ବହୁତ ଅଧିକ ହୋଇଥିବାରୁ, ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଗ୍ୟାସ୍କୁ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରୁ ଶୋଷିତ ଏବଂ ନିର୍ଗତ କରାଯିବ, ଏବଂ ଶେଷରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ରହିଥିବା C ଏବଂ Si କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ SiC ଗଠନ କରି SiC ଆବରଣ ଗଠନ କରିବେ। ଉପରୋକ୍ତ CVD-SiC ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅନୁସାରେ, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ତାପମାତ୍ରା ଗ୍ୟାସ୍ର ପ୍ରସାରଣ, MTSର ବିଘଟନ, ବୁନ୍ଦା ଗଠନ ଏବଂ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଗ୍ୟାସ୍ର ଅବଶୋଷଣ ଏବଂ ନିର୍ଗମନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ, ତେଣୁ ଜମା ତାପମାତ୍ରା SiC ଆବରଣର ଆକୃତିରେ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିବ। ଆବରଣର ଅଣୁବୀକ୍ଷଣୀୟ ଆକୃତି ହେଉଛି ଆବରଣର ଘନତାକୁ ସବୁଠାରୁ ସହଜ ପ୍ରକାଶନ। ତେଣୁ, CVD SiC ଆବରଣର ଅଣୁବୀକ୍ଷଣିକ ଆକୃତି ଉପରେ ବିଭିନ୍ନ ଜମା ତାପମାତ୍ରାର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଯେହେତୁ MTS 900~1600℃ ମଧ୍ୟରେ SiC ଆବରଣ ବିଘଟିତ ଏବଂ ଜମା କରିପାରେ, ଏହି ପରୀକ୍ଷଣ CVD-SiC ଆବରଣ ଉପରେ ତାପମାତ୍ରାର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ପାଇଁ SiC ଆବରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ 900℃, 1000℃, 1100℃, 1200℃ ଏବଂ 1300℃ ପାଞ୍ଚଟି ଜମା ତାପମାତ୍ରା ଚୟନ କରେ। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ସାରଣୀ 3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଚିତ୍ର 2 ବିଭିନ୍ନ ଜମା ତାପମାତ୍ରାରେ ବଢ଼ିଥିବା CVD-SiC ଆବରଣର ଅଣୁବୀକ୍ଷଣିକ ଆକୃତି ଦର୍ଶାଏ।
ଯେତେବେଳେ ଜମା ତାପମାତ୍ରା 900℃ ହୁଏ, ସମସ୍ତ SiC ଫାଇବର ଆକୃତିରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହା ଦେଖାଯାଏ ଯେ ଗୋଟିଏ ଫାଇବରର ବ୍ୟାସ ପ୍ରାୟ 3.5μm, ଏବଂ ଏହାର ଦିଗ ଅନୁପାତ ପ୍ରାୟ 3 (<10)। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏହା ଅଗଣିତ ନାନୋ-SiC କଣିକାରେ ଗଠିତ, ତେଣୁ ଏହା ଏକ ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ SiC ଗଠନର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯାହା ପାରମ୍ପରିକ SiC ନାନୋୱାୟାର ଏବଂ ଏକକ-କ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ SiC ହ୍ୱିସ୍କର୍ସ ଠାରୁ ଭିନ୍ନ। ଏହି ତନ୍ତୁମୟ SiC ଏକ ଅହେତୁକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟର ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଗଠନଗତ ତ୍ରୁଟି। ଏହା ଦେଖାଯାଏ ଯେ ଏହି SiC ଆବରଣର ଗଠନ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ଢିଲା, ଏବଂ ତନ୍ତୁମୟ SiC ମଧ୍ୟରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଛିଦ୍ର ଅଛି, ଏବଂ ଘନତା ବହୁତ କମ୍। ତେଣୁ, ଏହି ତାପମାତ୍ରା ଘନ SiC ଆବରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ। ସାଧାରଣତଃ, ଅତ୍ୟଧିକ କମ୍ ଜମା ତାପମାତ୍ରା ଯୋଗୁଁ ତନ୍ତୁମୟ SiC ଗଠନଗତ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। କମ ତାପମାତ୍ରାରେ, ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ ଛୋଟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ଶକ୍ତି କମ୍ ଏବଂ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କ୍ଷମତା କମ୍ ଥାଏ। ତେଣୁ, ଛୋଟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇ SiC ଶସ୍ୟର ସର୍ବନିମ୍ନ ପୃଷ୍ଠ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି (ଯେପରିକି ଶସ୍ୟର ଅଗ୍ରଭାଗ) ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ନିରନ୍ତର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ବୃଦ୍ଧି ଶେଷରେ ତନ୍ତୁମୟ SiC ଗଠନଗତ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି କରେ।
CVD SiC ଆବରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତି:
ପ୍ରଥମେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍କୁ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ରେ ରଖାଯାଏ ଏବଂ ପାଉଁଶ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଏକ Ar ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ 1 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 1500℃ ରେ ରଖାଯାଏ। ତା'ପରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବ୍ଲକକୁ 15x15x5mm ର ଏକ ବ୍ଲକରେ କାଟି ଦିଆଯାଏ, ଏବଂ SiC ର ଜମାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ପୃଷ୍ଠ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବ୍ଲକ୍ର ପୃଷ୍ଠକୁ 1200-ମେସ୍ ସାଣ୍ଡପେପର୍ ସହିତ ପଲିସ୍ କରାଯାଏ। ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଇଥିବା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବ୍ଲକ୍କୁ ନିର୍ଜଳ ଇଥାନଲ୍ ଏବଂ ଡିଷ୍ଟିଲ୍ଡ୍ ପାଣିରେ ଧୋଇ ଦିଆଯାଏ, ଏବଂ ତା'ପରେ ଶୁଖିବା ପାଇଁ 100℃ ରେ ଏକ ଚୁଲିରେ ରଖାଯାଏ। ଶେଷରେ, SiC ଜମା ପାଇଁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍କୁ ନଳୀକାର ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ର ମୁଖ୍ୟ ତାପମାତ୍ରା ଜୋନ୍ରେ ରଖାଯାଏ। ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ପ୍ରଣାଳୀର ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଚିତ୍ର ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଦିCVD SiC ଆବରଣଏହାର କଣିକା ଆକାର ଏବଂ ଘନତ୍ୱ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି ସ୍କାନିଂ କରି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, SiC ଆବରଣର ଜମା ହାର ନିମ୍ନଲିଖିତ ସୂତ୍ର ଅନୁସାରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା: VSiC=(m2-m1)/(Sxt)x100% VSiC=ଜମା ହାର; m2–ଆବରଣ ନମୁନାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ (mg); m1–ସବଷ୍ଟ୍ରେଟର ବସ୍ତୁତ୍ୱ (mg); ସବଷ୍ଟ୍ରେଟର S-ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ (mm2); t- ଜମା ସମୟ (h)। CVD-SiC ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଜଟିଳ, ଏବଂ ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଭାବରେ ସଂକ୍ଷେପ କରାଯାଇପାରେ: ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ, MTS କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଏବଂ ସିଲିକନ ଉତ୍ସ କ୍ଷୁଦ୍ର ଅଣୁ ଗଠନ ପାଇଁ ତାପଜ ବିଘଟନ ସହ୍ୟ କରିବ। କାର୍ବନ ଉତ୍ସ କ୍ଷୁଦ୍ର ଅଣୁଗୁଡ଼ିକରେ ମୁଖ୍ୟତଃ CH3, C2H2 ଏବଂ C2H4 ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଏବଂ ସିଲିକନ ଉତ୍ସ କ୍ଷୁଦ୍ର ଅଣୁଗୁଡ଼ିକରେ ମୁଖ୍ୟତଃ SiCI2, SiCI3, ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ; ଏହି କାର୍ବନ ଉତ୍ସ ଏବଂ ସିଲିକନ ଉତ୍ସ କ୍ଷୁଦ୍ର ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ବାହକ ଗ୍ୟାସ ଏବଂ ଡାଇଲୁଏଣ୍ଟ ଗ୍ୟାସ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠକୁ ପରିବହନ କରାଯିବ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଏହି ଛୋଟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଶୋଷଣ ଭାବରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ କରାଯିବ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଛୋଟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଘଟି ଛୋଟ ଛୋଟ ବୁନ୍ଦା ତିଆରି ହେବ ଯାହା ଧୀରେ ଧୀରେ ବଢ଼ିବ, ଏବଂ ବୁନ୍ଦାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଫ୍ୟୁଜ୍ ହେବ, ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ଉପ-ଉତ୍ପାଦ (HCl ଗ୍ୟାସ) ଗଠନ ସହିତ ହେବ; ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା 1000 ℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, SiC ଆବରଣର ଘନତା ବହୁତ ଉନ୍ନତ ହୁଏ। ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ଅଧିକାଂଶ ଆବରଣ SiC ଦାନା (ପ୍ରାୟ 4μm ଆକାର) ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, କିନ୍ତୁ କିଛି ତନ୍ତୁମୟ SiC ଦୋଷ ମଧ୍ୟ ଦେଖାଯାଏ, ଯାହା ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ SiC ର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ବୃଦ୍ଧି ଏବେ ବି ରହିଛି, ଏବଂ ଆବରଣ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଯଥେଷ୍ଟ ଘନ ନୁହେଁ। ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା 1100 ℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ SiC ଆବରଣ ବହୁତ ଘନ, ଏବଂ ତନ୍ତୁମୟ SiC ଦୋଷ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଅଦୃଶ୍ୟ ହୋଇଯାଏ। ଆବରଣ ପ୍ରାୟ 5~10μm ବ୍ୟାସ ସହିତ ବୁନ୍ଦା ଆକୃତିର SiC କଣିକା ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, ଯାହା କଡ଼ା ଭାବରେ ମିଳିତ ହୋଇଥାଏ। କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ପୃଷ୍ଠ ବହୁତ ରୁକ୍ଷ। ଏହା ଅଗଣିତ ନାନୋ-ସ୍କେଲ SiC ଦାନା ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ। ପ୍ରକୃତରେ, 1100 ℃ ରେ CVD-SiC ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଗଣ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇସାରିଛି। ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ର ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ ଛୋଟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏଟ୍ ହୋଇ SiC ଦାନାରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ଏବଂ ସମୟ ଥାଏ। SiC ଦାନା ସମାନ ଭାବରେ ବଡ଼ ବୁନ୍ଦା ଗଠନ କରେ। ପୃଷ୍ଠ ଶକ୍ତିର ପ୍ରଭାବରେ, ଅଧିକାଂଶ ବୁନ୍ଦା ଗୋଲାକାର ଦେଖାଯାଏ, ଏବଂ ବୁନ୍ଦାଗୁଡ଼ିକ କଡ଼ା ଭାବରେ ମିଶି ଏକ ଘନ SiC ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି। ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା 1200℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, SiC ଆବରଣ ମଧ୍ୟ ଘନ ହୋଇଥାଏ, କିନ୍ତୁ SiC ଆକୃତି ବହୁ-ଧାରଯୁକ୍ତ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ଆବରଣର ପୃଷ୍ଠ ଅଧିକ ରୁକ୍ଷ ଦେଖାଯାଏ। ଯେତେବେଳେ ତାପମାତ୍ରା 1300℃ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ପ୍ରାୟ 3μm ବ୍ୟାସ ସହିତ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ନିୟମିତ ଗୋଲାକାର କଣିକା ମିଳିଥାଏ। କାରଣ ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ, SiC ଗ୍ୟାସ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏସନ୍ ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୋଇଛି, ଏବଂ MTS ବିଘଟନ ହାର ବହୁତ ଦ୍ରୁତ। ଛୋଟ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଶୋଷିତ ହେବା ପୂର୍ବରୁ SiC କଣା ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ନ୍ୟୁକ୍ଲିଏଟ୍ ହୋଇଥାନ୍ତି। କଣାଗୁଡ଼ିକ ଗୋଲାକାର କଣା ଗଠନ କରିବା ପରେ, ସେଗୁଡ଼ିକ ତଳେ ପଡ଼ିଯିବ, ଶେଷରେ ଏକ ଦୁର୍ବଳ ଘନତା ସହିତ ଏକ ଢିଲା SiC କଣା ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି ହେବ। ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ, ଘନ SiC ଆବରଣର ଗଠନ ତାପମାତ୍ରା ଭାବରେ 1300℃ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ବ୍ୟାପକ ତୁଳନା ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଯଦି ଘନ SiC ଆବରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାକୁ ହୁଏ, ତେବେ ସର୍ବୋତ୍ତମ CVD ଜମା ତାପମାତ୍ରା 1100℃ ଅଟେ।
ଚିତ୍ର 3 ରେ ବିଭିନ୍ନ ଜମା ତାପମାତ୍ରାରେ CVD SiC ଆବରଣର ଜମା ହାର ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଜମା ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, SiC ଆବରଣର ଜମା ହାର ଧୀରେ ଧୀରେ ହ୍ରାସ ପାଏ। 900°C ରେ ଜମା ହାର 0.352 mg·h-1/mm2, ଏବଂ ତନ୍ତୁଗୁଡ଼ିକର ଦିଗନ୍ତୀୟ ବୃଦ୍ଧି ସବୁଠାରୁ ଦ୍ରୁତ ଜମା ହାରକୁ ନେଇଯାଏ। ସର୍ବାଧିକ ଘନତା ସହିତ ଆବରଣର ଜମା ହାର 0.179 mg·h-1/mm2। କିଛି SiC କଣିକାର ଜମା ଯୋଗୁଁ, 1300°C ରେ ଜମା ହାର ସର୍ବନିମ୍ନ, କେବଳ 0.027 mg·h-1/mm2। ନିଷ୍କର୍ଷ: ସର୍ବୋତ୍ତମ CVD ଜମା ତାପମାତ୍ରା ହେଉଛି 1100℃। ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା SiC ର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ବୃଦ୍ଧିକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା SiC କୁ ବାଷ୍ପ ଜମା ଉତ୍ପାଦନ କରେ ଏବଂ ବିରଳ ଆବରଣ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଜମା ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ, ଜମା ହାରCVD SiC ଆବରଣଧୀରେ ଧୀରେ ହ୍ରାସ ପାଏ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମଇ-୨୬-୨୦୨୫




