A hőmérséklet hatása a CVD-SiC bevonatokra

A Chemical Vapor Deposition (CVD) egy sokoldalú technika kiváló minőségű bevonatok előállítására különféle iparágakban, például a repülőgépiparban, az elektronikában és az anyagtudományban. A CVD-SiC bevonatok kivételes tulajdonságaikról ismertek, beleértve a magas hőmérséklet-állóságot, a mechanikai szilárdságot és a kiváló korrózióállóságot. A CVD-SiC növekedési folyamata rendkívül összetett és számos paraméterre érzékeny, és a hőmérséklet kritikus tényező. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a hőmérséklet hatását a CVD-SiC bevonatokra és az optimális leválasztási hőmérséklet kiválasztásának fontosságát.

A CVD-SiC növekedési folyamata viszonylag összetett, és a folyamat a következőképpen foglalható össze: magas hőmérsékleten az MTS termikusan lebomlik, kis szén- és szilíciummolekulákat képezve, a fő szénforrás molekulák a CH3, C2H2 és C2H4, ill. a fő szilíciumforrás molekulák a SiCl2 és SiCl3 stb.; ezek a kis szén- és szilíciummolekulák azután vivő- és hígítógázokkal a grafit szubsztrát felületének közelébe kerülnek, majd adszorbeált állapotban adszorbeálódnak. Ezeket a kis molekulákat a hordozógáz és a hígítógáz a grafit szubsztrát felületére szállítja, majd ezek a kis molekulák adszorpciós állapotban adszorbeálódnak a szubsztrát felületén, majd a kis molekulák mindegyikével reakcióba lépnek. másrészt kis cseppek keletkeznek és felnőnek, és a cseppek is összeolvadnak egymással, és a reakciót közbenső melléktermékek (HCl gáz) képződése kíséri; a grafit hordozó felületének magas hőmérséklete miatt a közbenső gázok kiszorulnak a hordozó felületéről, majd a maradék C és Si szilárd halmazállapotúvá válik. Végül a szubsztrát felületén maradó C és Si szilárd fázisú SiC-t képez, és SiC bevonatot képez.

A hőmérséklet befeléCVD-SiC bevonatA folyamatok kritikus paraméter, amely befolyásolja a növekedési sebességet, a kristályosságot, a homogenitást, a melléktermékek képződését, a szubsztrátum kompatibilitását és az energiaköltségeket. Az optimális hőmérséklet, jelen esetben 1100°C, választása kompromisszumot jelent ezen tényezők között a kívánt bevonatminőség és tulajdonságok elérése érdekében.