Sıcaklığın CVD-SiC Kaplamalar Üzerindeki Etkisi

Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD), havacılık, elektronik ve malzeme bilimi gibi endüstrilerde çeşitli uygulamalarla yüksek kaliteli kaplamalar üretmek için çok yönlü bir tekniktir. CVD-SiC kaplamalar, yüksek sıcaklık direnci, mekanik mukavemet ve mükemmel korozyon direnci dahil olmak üzere olağanüstü özellikleriyle bilinir. CVD-SiC'nin büyüme süreci oldukça karmaşıktır ve sıcaklığın kritik bir faktör olduğu çeşitli parametrelere duyarlıdır. Bu yazıda sıcaklığın CVD-SiC kaplamalar üzerindeki etkilerini ve optimum biriktirme sıcaklığının seçilmesinin önemini araştıracağız.

CVD-SiC'nin büyüme süreci nispeten karmaşıktır ve süreç şu şekilde özetlenebilir: yüksek sıcaklıklarda, MTS termal olarak küçük karbon ve silikon molekülleri oluşturmak üzere ayrışır, ana karbon kaynağı molekülleri CH3, C2H2 ve C2H4'tür ve ana silikon kaynağı molekülleri SiCl2 ve SiCl3 vb.'dir; bu küçük karbon ve silikon molekülleri daha sonra taşıyıcı ve seyreltme gazları tarafından grafit substrat yüzeyinin yakınına taşınır ve daha sonra adsorbat durumu formunda adsorbe edilirler. Bu küçük moleküller, taşıyıcı gaz ve seyreltme gazı tarafından grafit substratın yüzeyine taşınacak ve daha sonra bu küçük moleküller, substratın yüzeyinde adsorpsiyon durumu şeklinde adsorbe edilecek ve daha sonra küçük moleküller her biriyle reaksiyona girecek. küçük damlacıklar oluşturup büyürler ve damlacıklar da birbirleriyle birleşir ve reaksiyona ara yan ürünlerin (HCl gazı) oluşumu eşlik eder; Grafit substrat yüzeyinin yüksek sıcaklığından dolayı, ara gazlar substrat yüzeyinden ayrılacak ve daha sonra artık C ve Si katı bir hal alacaktır. Son olarak, substrat yüzeyinde kalan C ve Si, bir SiC kaplaması oluşturmak üzere katı fazlı bir SiC oluşturacaktır.

SıcaklıkCVD-SiC kaplamaProsesler, büyüme hızını, kristalliği, homojenliği, yan ürünlerin oluşumunu, substrat uyumluluğunu ve enerji maliyetlerini etkileyen kritik bir parametredir. Optimum sıcaklığın (bu durumda 1100°C) seçimi, istenen kaplama kalitesini ve özelliklerini elde etmek için bu faktörler arasında bir dengeyi temsil eder.