Lämpötilan vaikutus CVD-SiC-pinnoitteisiin

Chemical Vapor Deposition (CVD) on monipuolinen tekniikka korkealaatuisten pinnoitteiden tuottamiseen erilaisissa sovelluksissa, kuten ilmailu-, elektroniikka- ja materiaalitieteen aloilla. CVD-SiC-pinnoitteet tunnetaan poikkeuksellisista ominaisuuksistaan, kuten korkean lämpötilan kestävyydestä, mekaanisesta lujuudesta ja erinomaisesta korroosionkestävyydestä. CVD-SiC:n kasvuprosessi on erittäin monimutkainen ja herkkä useille parametreille, ja lämpötila on kriittinen tekijä. Tässä artikkelissa tutkimme lämpötilan vaikutuksia CVD-SiC-pinnoitteisiin ja optimaalisen saostuslämpötilan valinnan tärkeyttä.

CVD-SiC:n kasvuprosessi on suhteellisen monimutkainen, ja prosessi voidaan tiivistää seuraavasti: korkeissa lämpötiloissa MTS hajoaa termisesti pieniksi hiili- ja piimolekyyleiksi, tärkeimmät hiilen lähdemolekyylit ovat CH3, C2H2 ja C2H4, ja tärkeimmät piin lähdemolekyylit ovat SiCl2 ja SiCl3 jne.; nämä pienet hiili- ja piimolekyylit kuljetetaan sitten kantaja- ja laimennuskaasujen avulla grafiittisubstraatin pinnan läheisyyteen, ja sitten ne adsorboidaan adsorbaattitilassa. Nämä pienet molekyylit kuljetetaan grafiittisubstraatin pinnalle kantokaasun ja laimennuskaasun avulla, ja sitten nämä pienet molekyylit adsorboituvat substraatin pinnalle adsorptiotilassa, ja sitten pienet molekyylit reagoivat jokaisen kanssa. muut muodostavat pieniä pisaroita ja kasvavat, ja pisarat myös sulautuvat toisiinsa, ja reaktioon liittyy välituotteiden (HCl-kaasu) muodostumista; grafiittisubstraatin pinnan korkeasta lämpötilasta johtuen välikaasut syrjäytyvät alustan pinnasta ja sitten jäännös C ja Si muodostuvat kiinteään tilaan. Lopuksi substraatin pinnalle jäävä C ja Si muodostavat kiinteän faasin SiC:n muodostaen SiC-pinnoitteen.

Lämpötila sisäänCVD-SiC pinnoiteprosessit on kriittinen parametri, joka vaikuttaa kasvunopeuteen, kiteisyyteen, homogeenisuuteen, sivutuotteiden muodostumiseen, substraattien yhteensopivuuteen ja energiakustannuksiin. Optimaalisen lämpötilan valinta, tässä tapauksessa 1100 °C, edustaa kompromissia näiden tekijöiden välillä halutun pinnoitteen laadun ja ominaisuuksien saavuttamiseksi.