Wie bereitet man eine CVD-TaC-Beschichtung vor?

CVD-TaC-Beschichtungist ein wichtiger Hochtemperatur-Strukturwerkstoff mit hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und guter chemischer Stabilität. Sein Schmelzpunkt liegt bei bis zu 3880℃ und es ist eine der temperaturbeständigsten Verbindungen. Es verfügt über ausgezeichnete mechanische Hochtemperatureigenschaften, Erosionsbeständigkeit bei hoher Luftgeschwindigkeit, Ablationsbeständigkeit und eine gute chemische und mechanische Kompatibilität mit Graphit und Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen.

Daher in derMOCVD-Epitaxieverfahrenvon GaNLEDs und Sic-Leistungsgeräten,CVD-TaC-Beschichtungverfügt über eine ausgezeichnete Säure- und Alkalibeständigkeit gegenüber H2, HC1 und NH3, wodurch das Graphitmatrixmaterial vollständig geschützt und die Wachstumsumgebung gereinigt werden kann.

Die CVD-TaC-Beschichtung ist über 2000 °C immer noch stabil, und die CVD-TaC-Beschichtung beginnt sich bei 1200–1400 °C zu zersetzen, was auch die Integrität der Graphitmatrix erheblich verbessert. Alle großen Institutionen nutzen CVD zur Vorbereitung der CVD-TaC-Beschichtung auf Graphitsubstraten und werden die Produktionskapazität der CVD-TaC-Beschichtung weiter steigern, um den Anforderungen von SiC-Leistungsgeräten und GaNLEDS-Epitaxiegeräten gerecht zu werden.

Der Vorbereitungsprozess der CVD-TaC-Beschichtung verwendet im Allgemeinen hochdichten Graphit als Substratmaterial und bereitet eine fehlerfreie Vorbereitung vorCVD-TaC-Beschichtungauf der Graphitoberfläche durch CVD-Methode.

Der Realisierungsprozess des CVD-Verfahrens zur Vorbereitung der CVD-TaC-Beschichtung ist wie folgt: Die in der Verdampfungskammer platzierte feste Tantalquelle sublimiert bei einer bestimmten Temperatur zu Gas und wird durch eine bestimmte Flussrate des Ar-Trägergases aus der Verdampfungskammer transportiert. Bei einer bestimmten Temperatur trifft die gasförmige Tantalquelle auf Wasserstoff und vermischt sich mit diesem, um eine Reduktionsreaktion einzuleiten. Schließlich wird das reduzierte Tantalelement auf der Oberfläche des Graphitsubstrats in der Abscheidungskammer abgeschieden, und bei einer bestimmten Temperatur findet eine Karbonisierungsreaktion statt.

Die Prozessparameter wie Verdampfungstemperatur, Gasdurchflussrate und Abscheidungstemperatur im Prozess der CVD-TaC-Beschichtung spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Bildung vonCVD-TaC-Beschichtung.

Die CVD-TaC-Beschichtung mit gemischter Ausrichtung wurde durch isotherme chemische Gasphasenabscheidung bei 1800 °C unter Verwendung eines TaCl5-H2-Ar-C3H6-Systems hergestellt.

Abbildung 1 zeigt die Konfiguration des Reaktors für die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und das zugehörige Gaszufuhrsystem für die TaC-Abscheidung.

Abbildung 2 zeigt die Oberflächenmorphologie der CVD-TaC-Beschichtung bei verschiedenen Vergrößerungen und zeigt die Dichte der Beschichtung und die Morphologie der Körner.

Abbildung 3 zeigt die Oberflächenmorphologie der CVD-TaC-Beschichtung nach der Ablation im zentralen Bereich, einschließlich unscharfer Korngrenzen und flüssiger geschmolzener Oxide, die sich auf der Oberfläche gebildet haben.

Abbildung 4 zeigt die XRD-Muster der CVD-TaC-Beschichtung in verschiedenen Bereichen nach der Ablation und analysiert die Phasenzusammensetzung der Ablationsprodukte, bei denen es sich hauptsächlich um β-Ta2O5 und α-Ta2O5 handelt.