Waa maxay CVD SiC Coating?
Kaydinta uumiga kiimikada (CVD) waa hannaan meel dhigista faakuumka loo isticmaalo in lagu soo saaro walxo adag oo nadiif ah oo sarreeya. Habkan waxaa badanaa loo adeegsadaa goobta wax soo saarka semiconductor si loo sameeyo filimo khafiif ah oogada sare ee wafers. Habka diyaarinta silikoon carbide ee CVD, substrate-ku wuxuu la kulmay hal ama in ka badan oo horudhacyo kacsan, kuwaas oo si kiimiko ah uga falcelisa dusha sare ee substrate-ka si loo dhigo kaydka silikoon carbide ee la doonayo. Waxaa ka mid ah habab badan oo loogu talagalay diyaarinta qalabka silikoon carbide, alaabta lagu diyaariyo kaydinta uumiga kiimikada ayaa leh isku-duubni iyo nadiifnimo sare, habkanina wuxuu leeyahay nidaam adag oo xakameynaya. Qalabka carbide silicon ee CVD waxay leeyihiin isku-dhafan gaar ah oo heerkul sare ah, koronto iyo kiimiko, taasoo ka dhigaysa mid aad ugu habboon isticmaalka warshadaha semiconductor halkaas oo loo baahan yahay agab wax-qabad sare leh. Qaybaha carbide silicon CVD waxaa si weyn loogu isticmaalaa qalabka etching, qalabka MOCVD, Si epitaxial qalab iyo SiC epitaxial qalab, qalabka habaynta kulaylka degdeg ah iyo beeraha kale.
Maqaalkani wuxuu diiradda saarayaa falanqaynta tayada filimada khafiifka ah ee lagu koray heerkulka habka kala duwan inta lagu jiro diyaarintadahaarka CVD SiC, si loo doorto heerkulka habka ugu habboon. Tijaabadu waxay isticmaashaa graphite sida substrate iyo trichloromethylsilane (MTS) sida gaaska isha falcelinta. Daahanka SiC waxa lagu kaydiyaa habka CVD-cadaadiska hooseeya, iyo micromorphology-gadahaarka CVD SiCwaxaa lagu arkay iyadoo la iska eegayo mikroskoobyada elektarooniga ah si loo falanqeeyo cufnaanta dhismaheeda.
Sababtoo ah heerkulka dusha sare ee substrate graphite waa mid aad u sarreeya, gaaska dhexdhexaadka ah waa la nadiifin doonaa oo laga saarayaa dusha sare ee substrate, iyo ugu dambeyntii C iyo Si ku haray dusha sare ee substrate waxay sameyn doonaan weji adag SiC si ay u sameeyaan daahan SiC. Marka loo eego habka kor ku xusan ee CVD-SiC ee kobaca, waxaa la arki karaa in heerkulku uu saameyn doono faafinta gaaska, burburka MTS, samaynta dhibco iyo desorption iyo dheecaanka gaaska dhexdhexaadka ah, sidaas darteed heerkulka kaydinta ayaa door muhiim ah ka ciyaari doona qaab-dhismeedka qaabdhismeedka SiC. Qaab-dhismeedka microscopic ee dahaarka ayaa ah muujinta ugu dareenka badan ee cufnaanta dahaarka. Sidaa darteed, waxaa lagama maarmaan ah in la barto saameynta heerkulka dhigaalka ee kala duwan ee qaab-dhismeedka microscopic ee daboolka CVD SiC. Tan iyo markii MTS qudhmi karaa oo dhigaa daahan SiC u dhexeeya 900 ~ 1600 ℃, tijaabo this doortaa shan heerkulka dhigista 900 ℃, 1000 ℃, 1100 ℃, 1200 ℃ iyo 1300 ℃ ee diyaarinta ee daahan SiC si ay u bartaan saamaynta heerkulka on CVD-Si. Halbeegyada gaarka ah ayaa lagu muujiyay shaxda 3. Jaantuska 2 wuxuu muujinayaa qaab-dhismeedka microscopic ee daahan CVD-SiC oo ku koray heerkul kala duwan.
Marka heerkulku yahay 900 ℃, dhammaan SiC waxay u koraan qaababka fiber-ka. Waxaa la arki karaa in dhexroorka hal fiber ah uu ku dhow yahay 3.5μm, saamigiisuna waa qiyaastii 3 (<10). Intaa waxaa dheer, waxay ka kooban tahay qaybo nano-SiC ah oo aan la tirin karin, sidaas darteed waxay iska leedahay qaab dhismeedka SiC polycrystalline, kaas oo ka duwan kan nanowires SiC ee dhaqameed iyo hal-crystal SiC whiskers. SiC-da fayraska leh waa cillad dhismeed oo ay sababtay cabbirro habraac aan macquul ahayn. Waxaa la arki karaa in qaab dhismeedka daahan SiC uu yahay mid dabacsan, waxaana jira tiro badan oo daldaloolo ah oo u dhexeeya SiC-da fayraska ah, cufnaanta ayaa aad u hooseysa. Sidaa darteed, heerkulkani kuma habboona diyaarinta daboolka cufan ee SiC. Caadiyan, cilladaha qaabdhismeed ee SiC-ga leh waxaa sababa heerkulka dhigaalka oo aad u hooseeya. Heerkulka hooseeya, unugyada yaryar ee lagu dhejiyay dusha sare ee substrate waxay leeyihiin tamar hoose iyo awoodda socdaalka oo liidata. Sidaa darteed, unugyadu yaryari waxay u janjeeraan inay guuraan oo ay koraan dusha ugu hooseeya tamarta bilaashka ah ee SiC (sida caarada hadhuudhka). Kobaca jihada ee joogtada ah ayaa ugu dambeyntii sameeya cilladaha qaabdhismeedka SiC ee fiibka ah.
Diyaarinta Daboolka CVD SiC:
Marka hore, substrate-ka graphite waxa la dhigayaa foornada faakuumka heerkulka sare leh waxaana lagu hayaa 1500 ℃ 1 saac gudaha jawiga Ar si looga saaro dambaska. Kadibna baloogga garaafka ayaa la gooyaa block of 15x15x5mm, oo dusha sare ee garaafyada waxaa lagu nadiifiyaa 1200-mesh sandpaper si loo baabi'iyo daloolada dusha sare ee saameeya dhigista SiC. Qalabka garaafka ee la daweeyay waxaa lagu dhaqaa ethanol anhydrous ah iyo biyo nadiif ah, ka dibna waxaa la dhigayaa foornada 100 ℃ si loo qalajiyo. Ugu dambeyntii, substrate-ka garaafiga waxaa la dhigayaa aagga heerkulka ugu weyn ee foornada tuubada ee dhigista SiC. Jaantuska jaantuska habka kaydinta uumiga kiimikada ayaa lagu muujiyay sawirka 1.
Thedahaarka CVD SiCwaxaa lagu arkay iyada oo la iska baarayo microscopy elektaroonig ah si loo falanqeeyo cabbirkeeda iyo cufnaanta ay leedahay. Intaa waxaa dheer, heerka dhigaalka ee daahan SiC waxaa loo xisaabiyay si waafaqsan qaacidada hoose: VSiC=(m2-m1)/(Sxt)x100% VSiC=Heerka dhigaalka; m2 - tirada muunad daahan (mg); m1 - cufnaanta substrate (mg); S-dusha sare ee substrate-ka (mm2); t-waqtiga dhigaalka (h). CVD-SiC waa mid dhib badan, habkana waxaa lagu soo koobi karaa sidan soo socota: heerkulka sare, MTS waxay mari doontaa kuleyl si ay u sameeyaan il kaarboon iyo il silikoon oo ah unugyo yaryar. Ilaha kaarboon unugyo yaryar ayaa inta badan waxaa ka mid ah CH3, C2H2 iyo C2H4, iyo isha silikoon unugyo yaryar oo inta badan ka mid ah SiCI2, SiCI3, iwm.; Ilahan kaarboonka ah iyo isha silikoon ee molecules yar yar ayaa markaa loo qaadi doonaa dusha sare ee substrate garaafiga gaaska side iyo gaaska dareeraha ah, ka dibna unugyadan yar yar ayaa lagu dhejin doonaa dusha sare ee substrate qaab adsorption, ka dibna falcelinta kiimikaad ayaa ka dhex dhici doona molecules yaryar si ay u sameeyaan dhibco yaryar oo si tartiib tartiib ah u koraya, iyo dhibcooyinka ayaa sidoo kale isku dhafan doona iskudhafyada badeecooyinka (HCl gaaska); Marka heerkulku kor u kaco ilaa 1000 ℃, cufnaanta dahaarka SiC si weyn ayaa loo hagaajiyaa. Waxaa la arki karaa in inta badan dahaarka uu ka kooban yahay miraha SiC (qiyaastii 4μm ee cabbirka), laakiin qaar ka mid ah cilladaha SiC ee fibreska ah ayaa sidoo kale la helay, taas oo muujinaysa in ay weli jirto koritaanka jihada ee SiC heerkulkan, iyo daahan weli ma aha cufan ku filan. Marka heerkulku kor u kaco ilaa 1100 ℃, waxaa la arki karaa in dahaarka SiC uu aad u cufan yahay, iyo cilladaha SiC ee fayruuska ah ayaa gebi ahaanba la waayay. Dahaarku waxa uu ka kooban yahay qaybo SiC u qaabaysan dhibicda oo leh dhexroor qiyaastii 5 ~ 10μm, kuwaas oo si adag la isugu daray. Dusha sare ee walxaha waa mid aad u qallafsan. Waxay ka kooban tahay miro nano-cabbir ah oo SiC ah oo aan la tirin karin. Dhab ahaantii, habka kobaca CVD-SiC ee 1100 ℃ wuxuu noqday xawilaad ballaaran oo la xakameeyey. Unugyada yaryar ee lagu dhejiyay dusha sare ee substrate-ka ayaa leh tamar iyo waqti ku filan si ay u nuugeeyaan oo ay u koraan miraha SiC. Miraha SiC waxay si isku mid ah u sameeyaan dhibco waaweyn. Marka la eego ficilka tamarta dusha sare, dhibcaha badidoodu waxay u muuqdaan kuwo wareegsan, dhibcaha dhibcaha ayaa si adag la isugu daray si ay u sameeyaan daahan SiC cufan. Marka heerkulku kor u kaco ilaa 1200℃, dahaarka SiC sidoo kale waa cufan, laakiin qaab-dhismeedka SiC wuxuu noqdaa mid-jilicsan oo dusha sare ee dahaarka ayaa u muuqda mid qallafsan. Marka heerkulku kordho ilaa 1300℃, tiro badan oo ah qaybo wareegsan oo joogto ah oo dhexroorkoodu yahay 3μm ayaa laga helaa dusha sare ee garaafyada. Tani waa sababta oo ah heerkulkan, SiC waxaa loo beddelay nukleation wajiga gaaska, iyo heerka burburka MTS waa mid aad u dhakhso badan. Unugyada yaryar ayaa fal-celiyay oo nugladay si ay u sameeyaan miraha SiC ka hor inta aan lagu dhejin dusha sare ee substrate-ka. Ka dib markii miraha ay sameeyaan qaybo wareegsan, waxay hoos ku dhici doonaan, ugu dambeyntiina waxay keenayaan dahaarka walxaha SiC ee dabacsan oo leh cufnaanta liidata. Sida iska cad, 1300 ℃ looma isticmaali karo sida heerkulka samaynta ee daahan SiC cufan. Isbarbardhigga dhammaystiran wuxuu muujinayaa in haddii daahan SiC cufan la diyaarinayo, heerkulka kaydinta CVD ee ugu habboon waa 1100 ℃.
Jaantuska 3 waxa uu tusinayaa heerka dhigista dahaarka CVD SiC heerkul kala duwan. Marka heerkulku kordho, heerka dhigaalka ee daahan SiC ayaa si tartiib tartiib ah hoos u dhacaya. Heerka dhigaalka ee 900 ° C waa 0.352 mg · h-1 / mm2, iyo korriinka jihada ee fiilooyinka waxay keenaysaa heerka ugu dhaqsaha badan. Heerka dhigista dahaarka leh cufnaanta ugu sareysa waa 0.179 mg · h-1 / mm2. Dhigista qaybo ka mid ah SiC awgeed, heerka dhigaalka ee 1300°C ayaa ah kan ugu hooseeya, kaliya 0.027 mg·h-1/mm2. Gabagabo: Heerkulka ugu fiican ee CVD waa 1100 ℃. Heerkulka hooseeya wuxuu kor u qaadaa korriinka jihada ee SiC, halka heerkulka sare uu keeno SiC si ay u soo saarto uumiga oo ay keento dahaadh yar. Iyadoo kororka heerkulka dhigaalka, heerka dhigaalka eedahaarka CVD SiCsi tartiib tartiib ah u yaraada
Waqtiga boostada: May-26-2025