De impact van temperatuur op CVD-SiC-coatings

Chemical Vapour Deposition (CVD) is een veelzijdige techniek voor het produceren van hoogwaardige coatings met verschillende toepassingen in industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, elektronica en materiaalkunde. CVD-SiC-coatings staan ​​bekend om hun uitzonderlijke eigenschappen, waaronder hoge temperatuurbestendigheid, mechanische sterkte en uitstekende corrosieweerstand. Het groeiproces van CVD-SiC is zeer complex en gevoelig voor verschillende parameters, waarbij temperatuur een kritische factor is. In dit artikel onderzoeken we de effecten van temperatuur op CVD-SiC-coatings en het belang van het selecteren van de optimale depositietemperatuur.

Het groeiproces van CVD-SiC is relatief complex en kan als volgt worden samengevat: bij hoge temperaturen wordt het MTS thermisch ontleed om kleine koolstof- en siliciummoleculen te vormen; de belangrijkste koolstofbronmoleculen zijn CH3, C2H2 en C2H4, en de belangrijkste siliciumbronmoleculen zijn SiCl2 en SiCl3, enz.; deze kleine koolstof- en siliciummoleculen worden vervolgens door drager- en verdunningsgassen naar de omgeving van het oppervlak van het grafietsubstraat getransporteerd, en vervolgens worden ze geadsorbeerd in de vorm van een adsorbaat. Deze kleine moleculen zullen door het draaggas en het verdunningsgas naar het oppervlak van het grafietsubstraat worden getransporteerd, en vervolgens zullen deze kleine moleculen in de vorm van een adsorptietoestand op het oppervlak van het substraat worden geadsorbeerd, en dan zullen de kleine moleculen met elkaar reageren. andere om kleine druppeltjes te vormen en op te groeien, en de druppeltjes zullen ook met elkaar versmelten, en de reactie gaat gepaard met de vorming van de tussenproducten (HCl-gas); vanwege de hoge temperatuur van het oppervlak van het grafietsubstraat zullen de tussengassen van het oppervlak van het substraat worden losgemaakt en vervolgens zullen de resterende C en Si in een vaste toestand worden gevormd. Tenslotte zullen de op het substraatoppervlak achterblijvende C en Si een SiC in de vaste fase vormen om een ​​SiC-coating te vormen.

De temperatuur binnenCVD-SiC-coatingprocessen is een kritische parameter die de groeisnelheid, kristalliniteit, homogeniteit, de vorming van bijproducten, substraatcompatibiliteit en energiekosten beïnvloedt. De keuze van een optimale temperatuur, in dit geval 1100°C, vertegenwoordigt een afweging tussen deze factoren om de gewenste coatingkwaliteit en -eigenschappen te bereiken.