تاثیر دما بر پوشش های CVD-SiC

رسوب بخار شیمیایی (CVD) یک تکنیک همه کاره برای تولید پوشش های با کیفیت بالا با کاربردهای مختلف در صنایعی مانند هوافضا، الکترونیک و علم مواد است. پوشش های CVD-SiC به دلیل خواص استثنایی خود از جمله مقاومت در برابر دمای بالا، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی عالی شناخته شده اند. فرآیند رشد CVD-SiC بسیار پیچیده و حساس به پارامترهای مختلف است که دما یک عامل حیاتی است. در این مقاله، اثرات دما بر پوشش‌های CVD-SiC و اهمیت انتخاب دمای رسوب بهینه را بررسی می‌کنیم.

فرآیند رشد CVD-SiC نسبتاً پیچیده است و فرآیند را می توان به شرح زیر خلاصه کرد: در دماهای بالا، MTS از نظر حرارتی تجزیه می شود تا مولکول های کوچک کربن و سیلیکون تشکیل شود، مولکول های اصلی منبع کربن CH3، C2H2 و C2H4 هستند. مولکول های اصلی منبع سیلیکون SiCl2 و SiCl3 و غیره هستند. سپس این مولکول‌های کوچک کربن و سیلیکون توسط گازهای حامل و رقیق‌کننده به مجاورت سطح زیرلایه گرافیت منتقل می‌شوند و سپس به شکل حالت جذبی جذب می‌شوند. این مولکول‌های کوچک توسط گاز حامل و گاز رقیق‌کننده به سطح زیرلایه گرافیت منتقل می‌شوند و سپس این مولکول‌های کوچک به صورت حالت جذب روی سطح زیرلایه جذب می‌شوند و سپس مولکول‌های کوچک با هر یک واکنش نشان می‌دهند. دیگر قطرات کوچک را تشکیل می دهند و رشد می کنند و قطرات نیز با یکدیگر ادغام می شوند و واکنش با تشکیل محصولات جانبی میانی (گاز HCl) همراه است. به دلیل دمای بالای سطح زیرلایه گرافیت، گازهای میانی از سطح زیرلایه خارج می شوند و سپس C و Si باقیمانده به حالت جامد تبدیل می شوند. در نهایت، C و Si باقی مانده بر روی سطح بستر، یک فاز جامد SiC را تشکیل می دهد تا یک پوشش SiC را تشکیل دهد.

درجه حرارت درپوشش CVD-SiCفرآیندها یک پارامتر حیاتی است که بر نرخ رشد، بلورینگی، همگنی، تشکیل محصولات جانبی، سازگاری بستر و هزینه های انرژی تأثیر می گذارد. انتخاب دمای بهینه، در این مورد، 1100 درجه سانتیگراد، نشان دهنده یک مبادله بین این عوامل برای دستیابی به کیفیت و خواص پوشش مطلوب است.