Xulashada Agabka Dahaarka CVD: Isbarbardhigga Waxqabadka iyo Adeegsiga TiN, Al2O3, SiC

Xulashada agabka dahaarka CVD ee ugu habboon ayaa muhiim u ah kor u qaadista waxqabadka qaybaha iyo cimri dhererka. Qoraalkan wuxuu si toos ah isu barbar dhigayaa dahaarka Titanium Nitride (TiN), Aluminium Oxide (Al2O3), iyo Silicon Carbide (SiC) CVD si loo hago xulashada agabka ee codsiyada warshadaha gaarka ah. Fahmidda astaamaha waxqabadka ee kala duwan ee agab kasta waa furaha lagu gaarayo go'aanno xog ogaal ah. Suuqa caalamiga ah ee dahaarka CVD ayaa la gaaray.USD 20.38 bilyan sanadka 2023, iyadoo saadaasha ay tilmaamayso koror gaaraya USD 44.2 bilyan marka la gaaro 2032, taasoo ka tarjumaysa heerka kobaca sanadlaha ah ee isku dhafan oo ah 7.58% inta lagu jiro xilliga saadaasha.

Waxyaabaha Muhiimka ah ee Laga Qaadan Karo

• Dahaarka CVDsida TiN, Al2O3, iyo SiC waxay qaybaha ka dhigaan kuwo xoog badan oo sii jira waqti dheer.
• Dahaarka TiN wuxuu ku fiican yahay qalabka iyo qurxinta; way adag yihiin oo way iska caabiyaan xirashada.
• Dahaarka Al2O3 si fiican ayuu ugu shaqeeyaa meelaha aadka u kulul wuxuuna iska caabiyaa kiimikooyinka; waxay qaybaha ka ilaaliyaan miridhku.
• Dahaarka SiC ayaa ugu fiican kulaylka iyo kiimikooyinka daran, sida sameynta jajabyada kombiyuutarka; aad bay u saafi yihiin oo xoog badan yihiin.
• Doorashada dahaarka saxda ah waxay ku xiran tahay waxa qaybta loo baahan yahay inay qabato iyo meesha loo isticmaali doono.

Fahmidda Tiknoolajiyada Dahaarka CVD

Waa maxay Kaydinta Uumiga Kiimikada (CVD)?

Kala-saarista Uumiga Kiimikada (CVD) waa hab casri ah oo filimaan khafiif ah oo walxaha adag ah ku rida substrate-ka marxaladda gaaska. Farsamadani waxay ku lug leedahay taxane falgallo kiimiko ah oo ka dhaca dusha sare ee substrate-ka ama meel u dhow. Falgallada kiimikada ee aasaasiga ah ee CVD waxaa ka mid ahKala-baxa kulaylka, dhimista, oksaydhka, iyo sameynta isku-dhafkaFalcelintani waxay inta badan ku lug leedahay falgallada gaaska, halkaas oo noocyada dhexdhexaadka ah ay ku sameysmaan falgallada kiimikada ee horudhaca ah. Dabadeed, falgallada dusha sare waxay la xiriiraan faafitaanka iyo falcelinta noocyadan ee dusha sare ee substrate-ka, taasoo horseedaysa koritaanka filimka la rabo. Noocyada kale ee falgalka ee caadiga ah waxaa ka mid ahhydrolysis, pyrolysis, iyo barokac.

Sababta Dahaadhka CVD uu Muhiim ugu yahay Kobcinta Agabka

Dahaarka CVD waa muhiim u ah horumarinta sifooyinka agabka ee warshadaha kala duwan. Waxay bixiyaan faa'iidooyin muhiim ah marka loo eego teknoolojiyada kale ee dahaarka. Tusaale ahaan, dahaarka CVD wuxuu ka ilaaliyaaoksaydheynta iyo daxalka, kordhinta cimriga qaybaha. Soosaarayaashu waxay u habayn karaan dahaarkan yoolalka waxqabadka gaarka ah, sida gaaritaanka firfircoonida kiimikada. Tiknoolajiyaddani waxay si weyn u horumarisaa waxqabadka iyo sifooyinka qalabka lagu tallaalo biomedical, iyadoo kor u qaadaysa iswaafajinta noolaha, iska caabinta xirashada, adkaanta, iyo cimri dhererka. CVD waa mid ka sarreeya qaab-dhismeedka, iyadoo bixinaysa qaab-dhismeed filim oo isku mid ah xitaa meelaha gudaha iyo dibadda ee adag. Tani waxay u oggolaanaysaa in lakabka walxaha isku midka ah lagu kaydiyo dhammaan dusha sare ee qalabka lagu tallaalo. Qaybaha cayriin ee tayada sare leh ee gaaska leh waxay hubiyaan dahaarka daahirnimo sare leh. Si ka duwan inta badan hababka PVD, habka CVD waakuma koobna codsiga khadka-aragtida, oo awood u siinaya dahaarka dhammaan qaybaha qayb ka mid ah, oo ay ku jiraan dunta iyo godadka indhaha la'aanta ah. Dahaarka ayaa ku xidhma dusha sare inta lagu jiro falcelinta, taasoo abuuraysa isku-dhejin heer sare ah marka loo eego dahaarka buufinta ee caadiga ah ee PVD ama heerkulka hooseeya. Hagaajinta gaaska horudhaca ah waxay u oggolaanaysaa dahaarka leh iska caabin xirasho oo kordhay, dufan badan, iska caabin daxaleed, ama daahirnimo sare.

Dahaarka CVD ee Titanium Nitride (TiN): Waxqabadka iyo Adeegsiga

Astaamaha Waxqabadka Muhiimka ah ee Dahaarka TiN CVD

Dahaarka CVD ee Titanium Nitride (TiN) wuxuu muujiyaa astaamo waxqabad oo heer sare ah. Waxay leeyihiin adkeysi aan caadi ahayn, oo caadi ahaan u dhexeeya 2000 ilaa 2500 HV, taasoo si weyn u xoojisa iska caabbinta xirashada. Adkeysigan sare wuxuu ka dhigayaa qaybaha kuwo aad u waara oo ka dhan ah xoogagga xoqidda iyo nabaad-guurka. TiN sidoo kale waxay bixisaa firfircooni kiimiko oo wanaagsan, iyadoo iska caabisa falcelinta walxo badan oo daxal leh. Isku-darka hoose ee is-xoqidda waxay gacan ka geysataa yaraynta soo saarista kulaylka iyo hagaajinta hufnaanta hawlgalka. Intaa waxaa dheer, dahaarka TiN wuxuu leeyahay midab dahabi ah oo soo jiidasho leh, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon ujeeddooyinka qurxinta. Dahaarka wuxuu ilaaliyaa hufnaantiisa iyo waxqabadkiisa heerkulka sare, inkastoo iska caabbinta oksaydhku aysan ahayn mid aad u sarreysa sida agabyada kale.

Codsiyada Caadiga ah ee Dahaarka TiN CVD

Warshaduhu si ballaaran ayay u qaataan dahaarka TiN CVD ee loogu talagalay codsiyada kala duwan ee muhiimka ah sababtoo ah sifooyinkooda adag. Soosaarayaashu waxay si joogto ah u adeegsadaan TiNqalabka jarista, sida qodista, miinshaarta dhammaadka, iyo miinshaarta, si loo kordhiyo cimrigooda loona hagaajiyo waxqabadka jarista. Qalabka lagu tallaalo ee caafimaadka ayaa sidoo kale ka faa'iideysta dahaarka TiN, kaas oo kor u qaada iswaafajinta noolaha iyo iska caabbinta xirashada. Qaybaha hawada sare waxay u isticmaalaan TiN cimri dhererkeeda iyo ilaalinteeda xaaladaha shaqada ee adag. Intaa waxaa dheer, dhammaystirka dahabka ah ee soo jiidashada leh wuxuu TiN ka dhigayaa doorasho caan ah oo loogu talagalay dahaarka qurxinta ee alaabada sida dahabka iyo saacadaha.

Faa'iidooyinka iyo Xaddidaadaha Dahaarka TiN CVD

Dahaarka TiN CVD wuxuu bixiyaa faa'iidooyin muhiim ah. Waxay si weyn u kordhiyaan cimriga adeegga qalabka iyo qaybaha, iyagoo yareynaya kharashyada beddelka iyo waqtiga shaqada. Dahaarka wuxuu bixiyaa iska caabin aad u fiican oo xoqid iyo xoqid ah, taasoo muhiim u ah qaybaha la kulma is jiidjiid joogto ah. Ku dhegga wanaagsan ee ay ku sameeyaan substrate-yada kala duwan waxay hubinayaan isku xirnaan la isku halleyn karo oo waara. Si kastaba ha ahaatee, dahaarka TiN waxay leeyihiin xaddidaadyo. Waxay muujiyaan xasillooni kuleyl dhexdhexaad ah marka loo eego qaar ka mid ah dhoobada horumarsan, iyadoo oksaydhku ka dhaco heerkul ka sarreeya 500°C hawada. In kasta oo ay adag yihiin, haddana way jabi karaan, taasoo keeni karta jajab marka la eego culaysyo saameyn daran. Habka dhigista badanaa wuxuu u baahan yahay heerkul sare, kaas oo xaddidi kara codsigiisa walxaha substrate-ka qaarkood.

Dahaarka CVD ee Aluminium Oxide (Al2O3): Waxqabadka iyo Codsiyada

Astaamaha Waxqabadka Muhiimka ah ee Dahaarka Al2O3 CVD

Dahaarka CVD ee Aluminium Oxide (Al2O3) waxaa caan ku ah sifooyinkooda gaarka ah, taasoo ka dhigaysa kuwo aad qiimo ugu leh goobaha warshadaha kala duwan. Waxay muujiyaan adkeysi heer sare ah iyo xasillooni kuleyl oo aad u fiican.

Dahaarkani wuxuu sidoo kale bixiyaa firfircooni kiimiko oo heer sare ah, isagoo iska caabinaya weerarka kiimikooyin badan oo gardarro leh. Iska caabintooda korantada ee sare waxay ka dhigaysaa dahaadh koronto oo heer sare ah. Intaa waxaa dheer, dahaarka Al2O3 wuxuu bixiyaa iska caabin oksaydh oo cajiib ah, gaar ahaan heerkulka sare, isagoo ka ilaalinaya walxaha hoose inay burburaan.

Codsiyada Caadiga ah ee Dahaarka Al2O3 CVD

Dahaarka Al2O3 waxaa si ballaaran loogu isticmaalaa deegaannada adag halkaas oo xirashada iyo miridhku ay yihiin walaacyo muhiim ah. Waxay u adeegaan sidii dahaarka.xalal la aasaasaysi loogu ilaaliyo codsiyada kala duwan. Soosaarayaashu waxay dahaarka Al2O3 ku mariyaan walxaha tungsten si ay u horumariyaan iska caabbinta oksaydhka heerkulka ka sarreeya 800 °C, gaar ahaan ka sarreeya 1000 °C, halkaas oo tungsten uu caadi ahaan sameeyo oo uu noqdo mid aad u sarreeya WO3. Dahaarkani wuxuu sidoo kale si wax ku ool ah u yareeyaa heerka oksaydhka ee walxaha γ-TiAl inta u dhaxaysa 900-1000 °C.Al2O3 waa nidaam dahaadh caadi ah oo loogu talagalay aaladaha carbide ee sibidhka lagu simi karo, kuwaas oo ku shaqeeya xaalado u baahan adkeysi wanaagsan, iska caabin xirasho, isku xirnaan xooggan, iyo xasillooni kuleyl. Intaa waxaa dheer, cilmi-baarayaashu waxay tixgeliyaan dahaarka Al2O3 eeilaalinta dahaarka shidaalka ee fal-galayaasha degdega ah ee qaboojiya rasaasta (LFRs)sababtoo ah iska caabintooda sare ee daxalka ee deegaannada nukliyeerka.

Faa'iidooyinka iyo Xaddidaadaha Dahaarka Al2O3 CVD

Dahaarka Al2O3 wuxuu bixiyaa faa'iidooyin muhiim ah, oo ay ku jiraan adkaansho aad u wanaagsan, xasillooni heerkul sare leh, iyo iska caabin kiimiko iyo oksaydh oo heer sare ah. Sifooyinkani waxay kordhiyaan cimriga qaybaha xaaladaha adag. Si kastaba ha ahaatee, dahaarka Al2O3 sidoo kale wuxuu leeyahay xaddidaadyo gaar ah.

• Heerkulka substrate-ka ee CVD, badanaa qiyaastii700 °C, waa mid ku filan inuu dhalaaliyo dahaarka aluminiumka. Tani waxay xaddidaysaa noocyada walxaha heli kara dahaarka.
• Heerkulkan habka sare u socda ma aha mid ku habboon dahaarka qaybaha farsamada, gaar ahaan kuwa laga sameeyay biraha fudud ee leh dhibco dhalaal yar, sida aluminiumka dahaarka, kuwaas oo loo isticmaalo in lagu yareeyo miisaanka mashiinka.
• Heerkulka kaydinta sare ee caadiga ah ee qiyaastii1050°CDahaarka Al2O3 wuxuu si weyn u xaddiday horumarinta dahaarka isku-dhafka ah ee dhowr ah, sida TiC/TiN/TiCN/Al2O3.
• Hoos u dhigista heerkulka kaydinta Al2O3 waxay sidoo kale yareyn doontaa cadaadiska haraaga ah ee ku jira dahaarka kaas oo u muuqda inuu keeno dildilaac.

Dahaarka CVD ee Silicon Carbide (SiC): Waxqabadka iyo Codsiyada

Astaamaha Waxqabadka Muhiimka ah ee Dahaarka SiC CVD

Dahaarka CVD ee Silicon Carbide (SiC) wuxuu leeyahay sifooyin cajiib ah, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon deegaannada aadka u daran. Dahaarkani wuxuu muujiyaa adkeysi aan caadi ahayn, oo badanaa u dhexeeya2000 to 2800 HV(Vickers adkeness). Adkeeyntan sare waxay bixisaa iska caabin sare oo xirasho iyo xoqid ah. SiC sidoo kale waxay leedahay dabacsanaan kuleyl oo aad u fiican, oo inta badan hoos u dhacda inta u dhaxaysa 116 W/mK iyo300 W/mK. Sifadan waxay u oggolaanaysaa kala-baxa kulaylka oo hufan. Intaa waxaa dheer, dahaarka SiC wuxuu bixiyaa firfircooni kiimiko oo heer sare ah iyo nadiifnimo aad u sarreysa. Waxay iska caabiyaan falcelinta asiidhyada, alkalis, iyo kiimikooyinka kale ee gardarrada leh, iyagoo hubinaya xasilloonida deegaannada miridhku ka baxo. Iska caabbinta kiimikada, oo ay weheliso xasilloonida heerkulka sare, waxay SiC ka dhigaysaa xulasho walax oo adag.

Codsiyada Caadiga ah ee Dahaarka SiC CVD

Warshaduhu waxay si weyn u adeegsadaan dahaarka SiC codsiyada u baahan waxqabad sare iyo isku hallayn. Hawada sare, soosaarayaashu waxay u isticmaalaan SiCqaybaha matoorka, caqabadaha kulaylka, daabyada marawaxadaha, gaashaanka kulaylka, riixayaasha, iyo af-xidhka gantaalada. Qaybahani waxay ku shaqeeyaan heerkul aad u daran iyo xaalado adag. Warshadaha semiconductor-ka ayaa sidoo kale si weyn ugu tiirsan SiC. Waxay ilaalisaa qalabka farsamaynta wafer-ka, oo ay ku jiraan kuwa qaada wafer-ka, qolalka wax lagu qoro, iyo qolalka dhigista ee wax soo saarka LED-ka iyo semiconductor-ka. SiC sidoo kale waxay u isticmaashaa isticmaalkaSemiconductor-yada awoodda sare leh iyo kuwa soo noqnoqda sare leh, cod-weyneeyayaasha RF, iyo aaladaha beddelka, halkaas oo sifooyinkeeda korantada iyo daahirnimadeedu ay muhiim yihiin.

Faa'iidooyinka iyo Xaddidaadaha Dahaarka SiC CVD

Dahaarka SiC wuxuu bixiyaa faa'iidooyin muhiim ah.Nadiifnimo aad u sarreysa ayaa muhiim u ah ilaalinta deegaannada aan wasakhowga lahayn, gaar ahaan wax soo saarka semiconductor-ka. Waxay bixiyaan waara jawi adag, iyagoo ka ilaalinaya qalabka sida beddelayaasha kulaylka iyo fal-galayaasha warshadaha tamarta kiimikooyinka daxalka ah iyo kulaylka daran.firfircoonida kiimikada ee SiC waxay hubisaa xasilloonida, kordhinta cimriga qalabka iyo yaraynta baahiyaha dayactirka. Heerarka saafiga ah ee sare waxay yareeyaan wasakhda, taasoo kor u qaadaysa waxqabadka codsiyada xasaasiga ah. Si kastaba ha ahaatee, dahaarka SiC waxay leeyihiin xaddidaadyo. Heerkulka kaydinta sare ee loo baahan yahay CVD SiC wuxuu ku xaddidi karaa codsigiisa walxaha substrate-ka qaarkood. Hawshani waxay sidoo kale noqon kartaa mid aad u adag oo qaali ah marka la barbar dhigo hababka kale ee dahaarka.

Isbarbardhigga Waxqabadka Tooska ah ee Dahaadhada CVD: TiN iyo Al2O3 iyo SiC

Falanqaynta Isbarbardhigga ee Adkaanta iyo Iska caabinta Xidhashada

Dahaarka CVD kasta wuxuu bixiyaa faa'iidooyin gaar ah oo ku saabsan adkaanta iyo iska caabbinta xirashada. Dahaarka Titanium Nitride (TiN) badanaa wuxuu muujiyaa adkaanta Vickers oo u dhaxaysa 2000 ilaa 2500 HV. Tani waxay bixisaa ilaalin wanaagsan oo ka dhan ah xirashada xoqidda. TiN sidoo kale waxay muujisaaIsku-dhafka is-khilaafka ee u dhexeeya 0.4 iyo 0.9. Si kastaba ha ahaatee, isbarbardhigga tirada tooska ahheerka xirashada ama isku-dhafka is-dhexgalka ee u dhexeeya dahaarka TiN, Al2O3, iyo SiC CVD si ballaaran looguma diiwaangelin daraasad keliya oo dhammaystiran. Dahaarka Aluminium Oxide (Al2O3) guud ahaan waxay leeyihiin adkaanta Vickers oo qiyaastii ah 1800 HV 0.5, taasoo bixisa iska caabin aad u fiican, gaar ahaan codsiyada heerkulka sare. Dahaarka Silicon Carbide (SiC) wuxuu ka soo muuqdaa mid adag oo aan caadi ahayn, oo caadi ahaan u dhexeeya 2000 ilaa 2800 HV. Tani waxay ka dhigaysaa SiC mid aad u adkaysata xirashada xoqidda iyo xoqidda labadaba, oo inta badan ka sarreysa TiN iyo Al2O3 xaaladaha daran.

Falanqaynta Isbarbardhigga ee Xasilloonida Kulaylka iyo Iska caabinta Oxidation

Xasiloonida kulaylka iyo iska caabbinta oksaydhku waa arrimo muhiim u ah codsiyada heerkulka sare. Dahaarka TiN wuxuu muujiyaa xasillooni dhexdhexaad ah oo kuleyl ah. Waxay bilaabaan inay oksaydh ku sameeyaan hawada heerkul ka sarreeya 500°C. Xaaladaha oksijiinta ku jira, dahaarka TiNsi buuxda u oksaydh oo ku daadi dhowr boqol oo saacadood gudahoodmarka la kulmo jawi biyo heerkul sare leh. Tani waxay muujinaysaa sifooyin ilaalin oo liita xaaladaha noocaas ah. Dahaarka Aluminium Oxide (Al2O3), liddi ku ah, waxay bixiyaan xasillooni kuleyl oo heer sare ah iyo iska caabin oksaydh. Waxay si wax ku ool ah u ilaaliyaan walxaha hoose heerkulka ka sarreeya 1000°C, taasoo ka dhigaysa kuwo ku habboon jawiga kulaylka daran. Dahaarka Silicon Carbide (SiC) sidoo kale waxay muujiyaan xasillooni kuleyl oo heer sare ah iyo iska caabin oksaydh. Cilmi-baarayaashu waxay sameeyeenisbarbardhigay dhaqanka daxalka hydrothermal ee SiC iyo Al2O3, oo muujinaya waxqabadka xooggan ee SiC ee jawiga kulul iyo kiimikada ee adag. SiC waxay ilaalisaa hufnaanteeda iyo sifooyinkeeda ilaalinta heerkulka aadka u sarreeya, inta badan waxay ka sarreysaa kuwa ay TiN hoos u dhigi karto.

Falanqaynta Isbarbardhigga ee Dareeraha Kiimikada iyo Sifooyinka Korontada

Sifooyinka kiimikada iyo korontada ee dahaadhkani aad bay u kala duwan yihiin, taasoo saameyn ku yeelanaysa ku habboonaanshahooda codsiyada gaarka ah. Dahaarka TiN wuxuu bixiyaa firfircooni kiimiko oo wanaagsan, isagoo iska caabinaya walxo badan oo daxal leh. Koronto ahaan, TiN badan wuxuu leeyahay iska caabin koronto oo u dhaxaysa 1.0 × 10⁻⁷ iyo 4.0 × 10⁻⁷ Ω·m. PVD TiN wuxuu muujinayaa iska caabin laga bilaabo 3.0 × 10⁻⁷ ilaa 1.0 × 10⁻⁶ Ω·m. CVD TiN wuxuu muujinayaa kala duwanaansho iska caabin ah oo u dhaxaysa 2.0 × 10⁻⁶ ilaa 1.0 × 10⁻⁴ Ω·m. Tani waxay TiN ka dhigaysaa qaybta semiconductor ama nus-metallic.

Dahaarka Aluminium Oxide (Al2O3) waa mid aad u firfircoon kiimiko ahaan, oo iska caabiya weerarka asiidhyada badankood, alkalis, iyo kiimikooyin kale oo dagaal badan. Al2O3 waa dahaar koronto oo xooggan. Filimada khafiifka ah ee Al2O3 ee lagu koriyo Atomic Layer Deposition (ALD) waxay muujiyaan joogto dielectric ah oo ah 6.7 filim oo dhumucdiisu tahay 120 Å. Cufnaanta hadda ee daadashada filimada Al2O3 way yaraataa marka dhumucda filimku korodho, iyadoo qiimayaashu ay yihiin qiyaastii 1 nA/cm² filim oo dhumucdiisu tahay. Danabka bilowga ah ee tunneling Fowler-Nordheim (FN) ee filimada Al2O3 wuxuu kordhaa dhumucdiisa, laga bilaabo qiyaastii 3 V filim oo 60 Å ah ilaa qiyaastii 5.5 V filim oo 184 Å ah. Dahaarka Silicon Carbide (SiC) sidoo kale wuxuu ku faanaa firfircooni kiimiko oo heer sare ah iyo daahirnimo aad u sarreysa. Waxay iska caabiyaan falcelinta noocyo badan oo wakiillo ah oo daxal leh. SiC wuxuu u shaqayn karaa sidii semiconductor ama dahaar iyadoo ku xiran qaab-dhismeedkiisa doping iyo crystalline. Iska caabintiisa korontada ayaa muhiim u ah codsiyada semiconductor-ka awoodda sare leh iyo kuwa soo noqnoqda sare leh.

Tixgelinta Kharashka-Faa'iidada ee Walxaha Dahaadhka CVD kasta

Qiimaynta saamiga kharashka iyo faa'iidada ee walax kasta oo dahaarka CVD ah ayaa lagama maarmaan u ah go'aan qaadashada xog ogaal ah. Dahaarka Titanium Nitride (TiN) guud ahaan waxay matalaan ikhtiyaar dhaqaale ahaan ka dhaqaale badan. Waxay bixiyaan dheelitir adag oo adag, iska caabin xirasho, iyo dhammaystir dahab ah oo muuqaal ahaan soo jiidasho leh. Tani waxay ka dhigaysaa TiN doorasho kharash-ool ah oo loogu talagalay codsiyada u baahan cimriga qalabka oo la hagaajiyay iyo ilaalin dhexdhexaad ah iyada oo aan lahayn dalabyo kuleyl ama kiimiko oo aad u daran. Isticmaalkeeda baahsan ee qalabka jarista iyo walxaha qurxinta waxay ka tarjumaysaa saamiga waxqabadka-iyo-kharashka ee baahiyaha warshadaha ee caadiga ah.

Dahaarka Aluminium Oxide (Al2O3) badanaa wuxuu ku lug leeyahay maalgashi bilow ah oo ka sarreeya TiN. Si kastaba ha ahaatee, xasilloonidooda kulaylka ee sareysa, iska caabbinta oksaydhka, iyo firfircoonida kiimikada ayaa badanaa sabab u ah kharashkan kordhay. Codsiyada jawiga heerkulka sare, sida qaybaha foornada ama gelinta goynta horumarsan, Al2O3 si weyn ayuu u dheereeyaa cimriga qaybaha. Tani waxay yareysaa soo noqnoqoshada beddelka iyo kharashyada dayactirka waqti ka dib. Adkeysiga iyo ilaalinta la xoojiyay ee Al2O3 waxay u tarjumeysaa keydin muddo dheer ah, taasoo ka dhigaysa doorasho faa'iido leh inkastoo kharashka hore uu sarreeyo.

Dahaarka Silicon Carbide (SiC) badanaa wuxuu qaadaa kharashka ugu sarreeya ee codsiga saddexda agab. Hawsha kaydinta ee adag iyo baahida loo qabo daahirnimo aad u sarreysa ayaa gacan ka geysta kharashkan. Iyadoo qiimaha sare uu yahay, SiC waxay bixisaa waxqabad aan la barbar dhigi karin oo ku yaal deegaannada ugu baahida badan. Adkaanta aan caadiga ahayn, firfircoonida kiimikada, iyo hufnaanta kulaylka ayaa ka dhigaysa mid aan lagama maarmaan u ah codsiyada muhiimka ah ee habaynta semiconductor-ka, hawada sare, iyo warshadaha nukliyeerka. Qaybahaan, kharashka cilladda qaybaha ama wasakhowga ayaa aad uga badan kharashka dahaarka bilowga ah. Muddada dheer iyo ilaalinta sare ee SiC waxay hubisaa isku halaynta hawlgalka iyo badbaadada, taasoo bixinaysa soo celin muhiim ah oo ku saabsan maalgashiga shuruudaha gaarka ah, waxqabadka sare.

Arrimaha Saameynaya Xulashada Agabka Dahaarka CVD ee ugu Fiican

Xulashada qalabka dahaarka CVD ee ugu fiican waxay u baahan tahay faham qoto dheer oo ku saabsan baahiyaha gaarka ah ee codsiga. Dhowr cabbir oo muhiim ah ayaa go'aamiya doorashadan. Adkeysiga iyo iska caabbinta xirashada ayaa ugu muhiimsan qaybaha la kulma is jiidjiid joogto ah ama xoqid. SiC waxay ku fiican tahay meelahan, iyadoo bixisa iska caabbin heer sare ah oo ku wajahan xirashada, nabaad-guurka, iyo xoqidda sababtoo ah qaab-dhismeedkeeda cufan, ee aan lahayn daloolka iyo dhegdheg xooggan. Al2O3 sidoo kale waxay bixisaa iska caabbin xirasho oo aad u fiican, gaar ahaan heerkulka sare, halka TiN ay bixiso ilaalin wanaagsan xaaladaha aan aadka u daranayn.

Daboolka dusha sare iyo dhibka ayaa sidoo kale door muhiim ah ka ciyaara. Dahaadhka CVD guud ahaan wuu ku fiican yahaydahaadhka joomatari ee adag iyo dusha sare ee gudaha oo leh dhumuc isku mid ahWaxay bixiyaan dabool joogto ah oo ku baahsan meelaha aan la arki karin. Astaantan ayaa muhiim u ah qaybaha adag ee ilaalinta isku midka ah loo baahan yahay. Iska caabbinta deegaanka iyo kiimikada ee dahaarka waa arrin kale oo muhiim ah. Walxaha gardarrada leh sida H₂S iyo asiidhyada xooggan, SiC iyo Al2O3 waxay bixiyaan iska caabbin heer sare ah sababtoo ah qaab-dhismeedkooda aan daloolka lahayn, taasoo samaynaysa caqabad adag.

Dhumucda dahaarka, oo inta badan u dhaxaysa 25-75 microns, waa mid aad isugu eg codsiyada CVD. Dhumucdan joogtada ah waxay gacan ka geysataa dhammaystir siman oo dusha sare ah oo la dhalaalin karo. Heerkulka hawlgalka ee codsiga si weyn ayuu u saameeyaa doorashada agabka. Al2O3 iyo SiC waxay ku habboon yihiin heerkul sare, iyagoo si wax ku ool ah u ilaalinaya agabka adag. Ugu dambeyntii, kharashka codsiga, inkastoo uu ka sarreeyo qaar ka mid ah agabka dahaarka CVD, badanaa wuxuu muujinayaa cimri dherer iyo ilaalin heer sare ah. Tani waxay ka dhigaysaa maalgashiga bilowga ah mid qiimo leh oo loogu talagalay kordhinta cimriga qaybaha iyo hubinta waxqabad la isku halleyn karo goobaha warshadaha ee adag.

Xaaladaha Codsiga Adduunka Dhabta ah: Doorashada Dahaarka CVD ee ugu Fiican

Dahaarka CVD ee Qalabka Mashiinka iyo Jaritaanka Xawaaraha Sare leh

Qalabka mashiinka iyo jarista xawaaraha sare leh waxay u baahan yihiin cimri dherer iyo iska caabin xirasho oo heer sare ah. Qalabkani wuxuu ku shaqeeyaa is jiid jiid iyo kulayl xooggan, kaas oo si dhakhso ah u burburiya meelaha aan la ilaalin. Xulashada dahaarka saxda ah si weyn ayuu u dheereeyaa cimriga qalabka wuxuuna hagaajiyaa hufnaanta mashiinka. Dahaarka Titanium Nitride (TiN) waxay muddo dheer u adeegeen sidii halbeeg loogu talagalay qalabka jarista guud. Waxay bixiyaan adkeysi wanaagsan waxayna yareeyaan is jiid jiidka, taas oo ka caawisa ka hortagga xirashada qalabka ee dhicis ah. Si kastaba ha ahaatee, codsiyada gaarka ah ee dheeraadka ah, gaar ahaan kuwa ku lug leh birta adag, waxay u baahan yihiin dahaadh leh iska caabin kuleyl iyo xoqid oo la xoojiyay.

Si loo jaro birta xawaaraha sare leh, dahaarka Aluminium Oxide (Al₂O₃) ayaa bixiyaXasillooni heer sare ah oo kulka iyo kiimikada ahHeerkulka sare. Xasilloonidani waxay ka dhigaysaa inay ku habboon yihiin ilaalinta hufnaanta qalabka inta lagu jiro hawlgallada mashiinka ee xooggan. Tartan kale oo xooggan oo ku jira aaggan waa Titanium Carbonitride (TiCN). Marka lagu mariyo CVD, TiCN waxay bixisaa iska caabin aad u fiican oo xoqidda ah. Astaantan waxay si gaar ah faa'iido ugu leedahay mashiinka birta, halkaas oo ku darista adag ee shaqada ay si dhakhso ah u burburin karto dusha sare ee qalabka. Dahaarkan horumarsan waxay u oggolaanayaan qalabka inuu ku shaqeeyo xawaare sare iyo quudin, taasoo horseedaysa wax soo saar kordhay iyo dhammaystir sare oo dusha sare ah oo ku yaal qaybaha mashiinka.

Dahaarka CVD ee Deegaannada Kiimikada ee Miirdaxalka leh

Qaybaha ka shaqeeya deegaannada kiimikada ee sunta ah waxay la kulmaan khataro joogto ah oo ka yimaada weerarka kiimikada, taasoo horseedi karta burburka walxaha iyo guuldarro degdeg ah. Dahaarka ilaalinta ee wax ku oolka ah ayaa lagama maarmaan u ah hubinta cimriga iyo isku halaynta xaaladahan adag. Dahaarka CVD ee Aluminium Oxide (Al₂O₃) iyo Silicon Carbide (SiC) waxay u muuqdaan kuwo ka soo horjeeda firfircoonidooda kiimikada ee sareysa.

Dahaarka Al₂O₃ wuxuu si aad ah waxtar ugu leeyahay deegaannada adag ee biyaha aadka u daran (SCW). Xaaladahani waxay leeyihiin heerkul sarreeya, badanaa agagaarka.500 °C, cadaadis sare oo ah 25 MPa, iyo wakiillo oksaydheyn oo xooggan. Miisaanka oksaydhka ku salaysan Alumina ayaa si fiican loogu yaqaanaa yareynta noocyada kala duwan ee daxalka xaaladaha SCW. Kuwaas waxaa ka mid ah dildilaaca daxalka walaaca, godadka, iyo daxalka guud, kaas oo si weyn u dheereeya cimriga qaybaha.

Dahaarka SiC wuxuu inta badan ka ilaaliyaa isku-darka kaarboon/kaarboon (C/C) oksaydh heerkulka sare, gaar ahaanka sarreeya 723 K, deegaannada ay ku jiraan oksijiinta. Ilaalintani waa mid muhiim u ah isku-dhafka C/C, maadaama codsigooda sida walxaha qaab-dhismeedka heerkulka sare leh uu si kale u xaddido oksaydheynta. Dahaarka dhoobada ee SiC wuxuu sidoo kale ka ilaaliyaa isku-dhafka C/C oksaydheynta deegaannada ay ku jiraan uumiga biyaha.1773 KIn kasta oo uumiga biyuhu uu dedejin karo oksaydhka dhoobada SiC, haddana waxa uu sidoo kale faa'iido u leeyahay sameynta lakab muraayad ah. Lakabkaan muraayadda leh wuxuu ka caawiyaa xidhitaanka iyo ilaalinta matrix-ka C/C si dhakhso leh, isagoo hubinaya waxqabad adag xitaa xaaladaha qoyan ee heerkulka sare leh.

Dahaarka CVD ee loogu talagalay iska caabbinta oksaydhka heerkulka sare leh

Alaabada la kulma kulaylka xad-dhaafka ah iyo jawiga oksaydhka waxay u baahan yihiin dahaadh u adkeysan kara xaalado daran iyada oo aan la burburin. Iska caabbinta oksaydhka muddada-dheer ee heerkulka ka badan 1000°C waa shuruud muhiim u ah codsiyada badan ee hawada sare, tamarta, iyo warshadaha.

Dahaarka NiAl ee CVD-du diyaarisay wuxuu muujiyaa isku xirnaan xooggan oo leh substrate-ka iyo cufnaan sare. Sifooyinkani waxay gacan ka geystaan ​​​​iska caabin oksaydh oo heer sare ah oo wanaagsan. Heerkulkaka sarreeya 1100°C, dahaarka aluminiida ee nikkel-ka ayaa si dhakhso ah u sameeya miisaan α-Al₂O₃ ah oo heerkul ahaan deggan. Cabbirkani waa mid muhiim u ah bixinta ilaalinta oksaydhka muddada dheer ee walxaha hoose.

Dahaarka Silicon Carbide (SiC) sidoo kale waxay muujiyaan iska caabin oksaydh oo aad u fiican. Waxay tan ku gaaraan iyagoo sameeya lakab galaas oo SiO₂ ah oo ilaalinaya. Lakabkaan muraayadda leh wuxuu si wax ku ool ah u hagaajin karaa cilladaha sida dildilaaca iyo daloolada, isagoo ilaalinaya sharafta dahaarka. Tusaale ahaan, dahaarka SiC wuxuu muujiyay miisaan lumis ah oo keliya.0.48 wt%ka dib sagaal wareeg oo kuleyl ah oo u dhexeeya 1873 K (1600°C) iyo heerkulka qolka. Natiijadani waxay muujinaysaa iska caabin oksaydh oo wax ku ool ah xitaa marka ay jiraan isbeddellada kulaylka ee aadka u daran. Intaa waxaa dheer, dahaarka SiC/B/SiC ee lakabka badan leh ayaa bixiyaIlaalinta oksaydhka oo sareysaisku-darka C/SiC marka la barbar dhigo dahaarka SiC ee saddex-lakab leh. Nidaamyadan lakabka badan leh si fiican ayay u shaqeeyaan heerkul ballaaran, laga bilaabo 700°C ilaa 1500°C. ZrB₂-SiC sidoo kale waxaa loo aqoonsan yahay saldhigDhoobada heerkulka aadka u sarreeya (UHTC)Waxay bixisaa iska caabin oksaydh iyo ablative oo aad u fiican jawiga oksaydhka heerkulka sare, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon codsiyada ugu baahida badan.

Dahaarka CVD ee loogu talagalay dahaarka korantada iyo ilaalinta xirashada

Qaybaha badanaa waxay u baahan yihiin dahaarka korontada iyo ilaalinta xirashada adag, gaar ahaan deegaannada baahida badan leh. Dahaarka Silicon Carbide (SiC) wuxuu ku fiican yahay labadan door. Waxay bixiyaan maaraynta kulaylka oo heer sare ah iyo dahaarka korontada, taasoo muhiim u ah isku halaynta iyo cimri dhererka nidaamyada baabuurta korontada iyo kuwa isku dhafan. Tusaale ahaan, dahaarka SiC waa lama huraannidaamyada maaraynta baytariga iyo elektarooniga korontada korantada sare lehgudaha qaybta baabuurta. Codsiyadani waxay u baahan yihiin kala-goyn kul oo hufan iyadoo la ilaalinayo go'doominta korontada.

Dahaarka SiC sidoo kale waxaa loo isticmaalaa isticmaalka ballaaran ee codsiyada elektaroonigga ah ee heerkulka sare leh. Waxay bixiyaan maareyn kuleyl oo heer sare ah iyagoo hubinaya go'doominta korontada ee qalabka elektaroonigga ah, baakadaha qalabka elektaroonigga ah, iyo substrate-ka module-ka korontada. SiC waxay u adeegtaa sidii agab ku habboon dahaarka korontada ee deegaannada kululaynta u baahan halkaas oo dahaarka polymer-ka caadiga ah uu hoos u dhici doono. Waxay bixisaa xoog dielectric sare leh, oo badanaa u dhexeeya laga bilaabo15-25 kV/mmMarka laga reebo sifooyinka korontada, dahaarka SiC wuxuu bixiyaa ilaalin xirasho oo heer sare ah codsiyada warshadaha. Qaybaha lagu ilaaliyo dahaarka SiC waxay muujinayaan cimri adeeg oo si weyn u horumarsan, badanaa 3-5 jeer ka dheer agabka caadiga ah, hawlgallada bamgareynta slurry. Horumarkani wuxuu ka yimaadaa dabeecadooda cufan, aan dalool lahayn iyo is jiidjiid yar. Sidoo kale, dahaarka SiC wuxuu xoojiyaa iska caabbinta xirashada ee jawiyada aadka u xoqan sida hawlgallada bamka. Qaybaha waalka, shaabadaha bamka, af-xidhka, iyo dusha sare ee sita ayaa sidoo kale ka faa'iideysta waxqabadka xirashada ee gaarka ah ee dahaarka SiC, iyagoo si wax ku ool ah wax uga qabanaya xirashada farsamada oo ah farsamo fashil weyn.

Dahaarka CVD ee loogu talagalay Habaynta Semiconductor-ka iyo Baahiyaha Nadiifnimada Sare

Warshadaha semiconductor-ka waxay u baahan yihiin agabyo leh daahirnimo aad u sarreysa iyo firfircooni kiimiko oo heer sare ah si looga hortago wasakhowga loona hubiyo daacadnimada habka. Solid Silicon Carbide (CVD SiC) waxay u taagan tahay doorashada koowaad ee qaybaha qalabka farsamaynta semiconductor-ka. Tan waxaa ku jira qaybo sida giraangiraha RTP/EPI iyo saldhigyada, iyo qaybaha godka plasma etch. Soo-saarayaashu waxay doorbidaan CVD SiC sababtoo ah nadiifnimadeeda aadka u sarreysa,ka badan 99.9995%Waxay sidoo kale bixisaa iska caabin aad u fiican oo kiimikooyinka ah. Intaa waxaa dheer, CVD SiC waxay yareysaa soo saarista walxaha sababtoo ah ma laha marxalado labaad oo ku yaal geesaha hadhuudhka. Agabkan waxaa si wax ku ool ah loogu nadiifin karaa HF/HCl kulul iyada oo aan la burburin. Astaantan waxay gacan ka geysataa cimri adeeg oo dheer iyo walxo yar, kuwaas oo muhiim u ah ilaalinta xaaladaha saafiga ah ee looga baahan yahay wax soo saarka semiconductor-ka.

Dahaarka CVD ee Nidaamyada Lakabyada Badan iyo Waxqabadka La Kordhiyay

Nidaamyada dahaarka lakabka badan leh waxay isku daraan agab kala duwan si ay u gaaraan waxqabad la xoojiyay oo ka baxsan waxa lakabka keliya uu bixin karo. Nidaamyadani waxay ka faa'iidaystaan ​​​​sifooyinka gaarka ah ee lakab kasta si ay u abuuraan saameyn isku-dhafan. Tusaale ahaan, hal lakab ayaa laga yaabaa inuu bixiyo adkeysi aad u fiican, halka mid kalena uu bixiyo iska caabin daxaleed oo heer sare ah ama xasillooni kuleyl. Habkani wuxuu u oggolaanayaa injineerada inay si sax ah ugu habeeyaan dahaarka shuruudaha gaarka ah ee codsiga. Nidaamyada lakabka badan leh waxay ka gudbi karaan xaddidaadaha agabka shaqsiga ah. Tusaale ahaan, lakab adag laakiin jilicsan ayaa lagu dari karaa lakab adag oo aad u dabacsan si loo hagaajiyo iska caabinta jabka guud. Sidoo kale, lakab leh iska caabin oksaydh sare leh ayaa ilaalin kara lakab hoose oo bixiya iska caabin xirasho oo aad u fiican laakiin u nugul burburka heerkulka sare. Isku-darka istaraatiijiyadeed ee agabkani wuxuu horseedaa dahaadh leh cimri dherer sare, cimri dheer, iyo hufnaan hawlgal oo la hagaajiyay jawi warshadeed oo adag.

Xulashada walxaha dahaarka CVD ee ugu wanaagsan waxay gebi ahaanba ku xiran tahay baahiyaha gaarka ah ee codsiga. Dahaarka TiN, Al2O3, iyo SiC CVD mid walba wuxuu bixiyaa faa'iidooyin gaar ah oo loogu talagalay caqabadaha warshadaha ee kala duwan. Go'aan qaadashada xog ogaal ah oo ku salaysan astaamohooda waxqabadka ee kala duwan waxay sare u qaadaysaa cimriga qaybaha iyo hufnaanta hawlgalka. Injineeradu waa inay si taxaddar leh u tixgeliyaan dhammaan arrimaha si ay u doortaan agabka ugu fiican baahiyahooda gaarka ah. Tani waxay hubinaysaa ilaalin heer sare ah iyo cimri adeeg oo dheereeya qaybaha muhiimka ah.

Su'aalaha Badiya La Weydiiyo

Waa maxay faa'iidada ugu weyn ee dahaarka TiN CVD?

Dahaarka TiN wuxuu bixiyaa adkeysi aad u fiican iyo iska caabin xirasho. Waxay sidoo kale bixiyaan firfircooni kiimiko oo wanaagsan. Warshado badan ayaa TiN u adeegsada jarista qalabka iyo codsiyada qurxinta. Waxay si wax ku ool ah u dheellitirtaa waxqabadka iyo kharashka.

Dahaarka CVD kee baa bixiya iska caabbinta oksaydhka ugu fiican heerkulka aadka u sarreeya?

Dahaarka Al2O3 iyo SiC CVD labaduba waxay bixiyaan iska caabin oksaydh oo heer sare ah. Al2O3 waxay ilaalisaa walxaha ka sarreeya 1000°C. SiC waxay samaysaa lakab muraayad ah oo SiO2 ah oo ilaalinaya, taasoo waxtar u leh xitaa 1600°C. Waxay ku fiican yihiin kulaylka daran.

Maxaa dahaarka SiC CVD loogu doorbidaa habaynta semiconductor-ka?

Dahaarka SiC wuxuu bixiyaa nadiifnimo aad u sareysa, oo ka badan 99.9995%. Waxay bixiyaan iska caabin kiimiko oo heer sare ah waxayna yareeyaan soo saarista walxaha. Sifooyinkani waa kuwo muhiim u ah ka hortagga wasakhowga jawiga wax soo saarka semiconductor-ka ee xasaasiga ah.

Dahaarka CVD ma leeyahay xaddidaadyo ku saabsan walxaha substrate-ka?

Haa, hababka CVD badanaa waxay u baahan yihiin heerkul sare oo kaydin ah. Tani waxay xaddidaysaa codsigooda walxaha substrate-ka qaarkood. Tusaale ahaan, heerkulka sare wuxuu dhalaalin karaa biraha dhibicda yar leh sida aluminiumka.