Temperaturens indvirkning på CVD-SiC-belægninger

Chemical Vapor Deposition (CVD) er en alsidig teknik til fremstilling af højkvalitetsbelægninger med forskellige applikationer i industrier som rumfart, elektronik og materialevidenskab. CVD-SiC-belægninger er kendt for deres exceptionelle egenskaber, herunder høj temperaturbestandighed, mekanisk styrke og fremragende korrosionsbestandighed. Vækstprocessen af ​​CVD-SiC er meget kompleks og følsom over for flere parametre, hvor temperatur er en kritisk faktor. I denne artikel vil vi undersøge virkningerne af temperatur på CVD-SiC-belægninger og vigtigheden af ​​at vælge den optimale aflejringstemperatur.

Vækstprocessen af ​​CVD-SiC er relativt kompleks, og processen kan opsummeres som følger: ved høje temperaturer nedbrydes MTS termisk til dannelse af små kulstof- og siliciummolekyler, de vigtigste kulstofkildemolekyler er CH3, C2H2 og C2H4, og de vigtigste siliciumkildemolekyler er SiCl2 og SiCl3 osv.; disse små kulstof- og siliciummolekyler transporteres derefter med bærer- og fortyndingsgasser til nærheden af ​​overfladen af ​​grafitsubstratet, og derefter adsorberes de i form af adsorbattilstand. Disse små molekyler vil blive transporteret til overfladen af ​​grafitsubstrat af bæregassen og fortyndingsgassen, og derefter vil disse små molekyler blive adsorberet på overfladen af ​​substratet i form af adsorptionstilstand, og derefter vil de små molekyler reagere med hver andre til at danne små dråber og vokse op, og dråberne vil også smelte sammen med hinanden, og reaktionen er ledsaget af dannelsen af ​​de mellemliggende biprodukter (HCl-gas); på grund af den høje temperatur på overfladen af ​​grafitsubstratet, vil de mellemliggende gasser blive løsnet fra overfladen af ​​substratet, og derefter vil det resterende C og Si blive dannet i en fast tilstand. Endelig vil C og Si, der er tilbage på substratoverfladen, danne en fastfase SiC for at danne en SiC-belægning.

Temperaturen iCVD-SiC belægningprocesser er en kritisk parameter, der påvirker væksthastighed, krystallinitet, homogenitet, dannelsen af ​​biprodukter, substratkompatibilitet og energiomkostninger. Valget af en optimal temperatur, i dette tilfælde 1100°C, repræsenterer en afvejning mellem disse faktorer for at opnå den ønskede belægningskvalitet og egenskaber.