Vpliv temperature na CVD-SiC prevleke

Kemično naparjevanje (CVD) je vsestranska tehnika za izdelavo visokokakovostnih premazov z različnimi aplikacijami v panogah, kot so vesoljska industrija, elektronika in znanost o materialih. Prevleke CVD-SiC so znane po svojih izjemnih lastnostih, vključno z odpornostjo na visoke temperature, mehansko trdnostjo in odlično odpornostjo proti koroziji. Proces rasti CVD-SiC je zelo zapleten in občutljiv na več parametrov, pri čemer je temperatura kritični dejavnik. V tem članku bomo raziskali učinke temperature na prevleke CVD-SiC in pomen izbire optimalne temperature nanašanja.

Proces rasti CVD-SiC je razmeroma zapleten in proces je mogoče povzeti takole: pri visokih temperaturah se MTS termično razgradi, da nastanejo majhne molekule ogljika in silicija, glavne molekule ogljika so CH3, C2H2 in C2H4 in glavne molekule vira silicija so SiCl2 in SiCl3 itd.; te majhne molekule ogljika in silicija se nato prenašajo z nosilnimi plini in plini za redčenje v bližino površine grafitnega substrata, nato pa se adsorbirajo v obliki adsorbata. Te majhne molekule bodo prenesene na površino grafitnega substrata z nosilnim plinom in plinom za redčenje, nato pa se bodo te majhne molekule adsorbirale na površini substrata v obliki adsorpcijskega stanja, nato pa bodo majhne molekule reagirale z vsako drugi tvorijo majhne kapljice in rastejo, kapljice pa se bodo med seboj tudi združile, reakcijo pa spremlja tvorba vmesnih stranskih produktov (plina HCl); zaradi visoke temperature površine grafitne podlage se bodo vmesni plini izločili s površine podlage, nato pa se bosta preostala C in Si oblikovala v trdno stanje. Končno bosta C in Si, ki ostaneta na površini substrata, tvorila trdno fazo SiC, da se tvori prevleka SiC.

Temperatura vCVD-SiC prevlekaprocesov je kritični parameter, ki vpliva na hitrost rasti, kristaliničnost, homogenost, tvorbo stranskih produktov, združljivost substrata in stroške energije. Izbira optimalne temperature, v tem primeru 1100°C, predstavlja kompromis med temi dejavniki za doseganje želene kakovosti in lastnosti premaza.