Πώς να προετοιμάσετε την επίστρωση CVD TaC;

Επικάλυψη CVD TaCείναι ένα σημαντικό δομικό υλικό υψηλής θερμοκρασίας με υψηλή αντοχή, αντοχή στη διάβρωση και καλή χημική σταθερότητα. Το σημείο τήξης του είναι τόσο υψηλό όσο 3880℃ και είναι μια από τις υψηλότερες ανθεκτικές στη θερμοκρασία ενώσεις. Έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή στη διάβρωση σε ροή αέρα υψηλής ταχύτητας, αντοχή σε κατάλυση και καλή χημική και μηχανική συμβατότητα με σύνθετα υλικά γραφίτη και άνθρακα/άνθρακα.

Ως εκ τούτου, στοMOCVD επιταξιακή διαδικασίατων GaNLED και των συσκευών ισχύος Sic,Επικάλυψη CVD TaCέχει εξαιρετική αντοχή σε οξέα και αλκάλια σε H2, HC1 και NH3, τα οποία μπορούν να προστατεύσουν πλήρως το υλικό της μήτρας γραφίτη και να καθαρίσουν το περιβάλλον ανάπτυξης.

Η επίστρωση CVD TaC είναι ακόμα σταθερή πάνω από 2000℃ και η επίστρωση CVD TaC αρχίζει να αποσυντίθεται στους 1200-1400℃, κάτι που θα βελτιώσει επίσης σημαντικά την ακεραιότητα της μήτρας γραφίτη. Όλα τα μεγάλα ιδρύματα χρησιμοποιούν CVD για την προετοιμασία επικάλυψης CVD TaC σε υποστρώματα γραφίτη και θα ενισχύσουν περαιτέρω την παραγωγική ικανότητα της επίστρωσης CVD TaC για να καλύψει τις ανάγκες των συσκευών ισχύος SiC και του επιταξιακού εξοπλισμού GaNLEDS.

Η διαδικασία προετοιμασίας της επίστρωσης CVD TaC χρησιμοποιεί γενικά γραφίτη υψηλής πυκνότητας ως υλικό υποστρώματος και προετοιμάζει χωρίς ελαττώματαΕπικάλυψη CVD TaCστην επιφάνεια του γραφίτη με τη μέθοδο CVD.

Η διαδικασία υλοποίησης της μεθόδου CVD για την προετοιμασία της επικάλυψης CVD TaC είναι η εξής: η πηγή στερεού τανταλίου που τοποθετείται στον θάλαμο εξάτμισης εξαχνώνεται σε αέριο σε μια ορισμένη θερμοκρασία και μεταφέρεται έξω από το θάλαμο εξάτμισης με έναν ορισμένο ρυθμό ροής αερίου φορέα Ar. Σε μια ορισμένη θερμοκρασία, η αέρια πηγή τανταλίου συναντάται και αναμιγνύεται με το υδρογόνο για να υποστεί μια αντίδραση αναγωγής. Τέλος, το στοιχείο ανηγμένου τανταλίου εναποτίθεται στην επιφάνεια του υποστρώματος γραφίτη στον θάλαμο εναπόθεσης και λαμβάνει χώρα μια αντίδραση ενανθράκωσης σε μια ορισμένη θερμοκρασία.

Οι παράμετροι της διαδικασίας όπως η θερμοκρασία εξάτμισης, ο ρυθμός ροής αερίου και η θερμοκρασία εναπόθεσης στη διαδικασία της επίστρωσης CVD TaC παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στο σχηματισμόΕπικάλυψη CVD TaC.

Η επίστρωση CVD TaC με μικτό προσανατολισμό παρασκευάστηκε με ισοθερμική χημική εναπόθεση ατμών στους 1800°C χρησιμοποιώντας ένα σύστημα TaCl5–H2–Ar–C3H6.

Το σχήμα 1 δείχνει τη διαμόρφωση του αντιδραστήρα εναπόθεσης χημικών ατμών (CVD) και του σχετικού συστήματος παροχής αερίου για την εναπόθεση TaC.

Το σχήμα 2 δείχνει τη μορφολογία της επιφάνειας της επικάλυψης CVD TaC σε διαφορετικές μεγεθύνσεις, δείχνοντας την πυκνότητα της επικάλυψης και τη μορφολογία των κόκκων.

Το Σχήμα 3 δείχνει τη μορφολογία της επιφάνειας της επικάλυψης CVD TaC μετά από αφαίρεση στην κεντρική περιοχή, συμπεριλαμβανομένων των θολών ορίων κόκκων και των ρευστών τηγμένων οξειδίων που σχηματίζονται στην επιφάνεια.

Το σχήμα 4 δείχνει τα μοτίβα XRD της επικάλυψης CVD TaC σε διαφορετικές περιοχές μετά την αφαίρεση, αναλύοντας τη σύνθεση φάσης των προϊόντων κατάλυσης, τα οποία είναι κυρίως β-Ta2O5 και α-Ta2O5.