Влиянието на температурата върху CVD-SiC покрития

Химичното отлагане на пари (CVD) е универсална техника за производство на висококачествени покрития с различни приложения в индустрии като космическата индустрия, електрониката и науката за материалите. CVD-SiC покритията са известни със своите изключителни свойства, включително устойчивост на висока температура, механична якост и отлична устойчивост на корозия. Процесът на растеж на CVD-SiC е много сложен и чувствителен към няколко параметъра, като температурата е критичен фактор. В тази статия ще изследваме влиянието на температурата върху CVD-SiC покритията и значението на избора на оптимална температура на отлагане.

Процесът на растеж на CVD-SiC е относително сложен и процесът може да се обобщи, както следва: при високи температури MTS се разлага термично, за да образува малки въглеродни и силициеви молекули, основните молекули на въглероден източник са CH3, C2H2 и C2H4, и основните молекули източник на силиций са SiCl2 и SiCl3 и др.; тези малки въглеродни и силициеви молекули след това се транспортират от носещи и разреждащи газове до близост до повърхността на графитния субстрат и след това се адсорбират под формата на адсорбатно състояние. Тези малки молекули ще бъдат транспортирани до повърхността на графитния субстрат от носещия газ и разреждащия газ и след това тези малки молекули ще бъдат адсорбирани на повърхността на субстрата под формата на адсорбционно състояние и след това малките молекули ще реагират с всяка други да образуват малки капчици и да растат, и капчиците също ще се слеят една с друга и реакцията е придружена от образуването на междинни странични продукти (HCl газ); поради високата температура на повърхността на графитната подложка, междинните газове ще бъдат изместени от повърхността на подложката и след това остатъчните C и Si ще се образуват в твърдо състояние. И накрая, C и Si, останали на повърхността на субстрата, ще образуват твърда фаза SiC, за да образуват SiC покритие.

Температурата вCVD-SiC покритиепроцесите е критичен параметър, който влияе върху скоростта на растеж, кристалността, хомогенността, образуването на странични продукти, съвместимостта на субстрата и разходите за енергия. Изборът на оптимална температура, в този случай 1100°C, представлява компромис между тези фактори за постигане на желаното качество и свойства на покритието.