שיטה להכנת ציפוי סיליקון קרביד

נכון לעכשיו, שיטות ההכנה שלציפוי SiCכוללים בעיקר את שיטת ג'ל-סול, שיטת הטבעה, שיטת ציפוי מברשת, שיטת התזת פלזמה, שיטת תגובת גז כימית (CVR) ושיטת אדי כימית (CVD).

שיטת הטבעה:

השיטה היא מעין סינטר פאזה מוצקה בטמפרטורה גבוהה, המשתמשת בעיקר בתערובת אבקת Si ואבקת C כאבקת ההטבעה, מטריצת הגרפיט מונחת באבקת ההטבעה, והסינטר בטמפרטורה גבוהה מתבצעת בגז אינרטי. , ולבסוף אתציפוי SiCמתקבל על פני מטריצת הגרפיט. התהליך פשוט והשילוב בין הציפוי למצע טוב, אך אחידות הציפוי לאורך כיוון העובי ירודה, מה שקל לייצר יותר חורים ומוביל לעמידות חמצון ירודה.

 

שיטת ציפוי מברשת:

שיטת ציפוי המברשת היא בעיקר להבריש את חומר הגלם הנוזלי על פני מטריצת הגרפיט, ולאחר מכן לרפא את חומר הגלם בטמפרטורה מסוימת כדי להכין את הציפוי. התהליך פשוט והעלות נמוכה, אך הציפוי שהוכן בשיטת ציפוי מברשת חלש בשילוב עם המצע, אחידות הציפוי ירודה, הציפוי דק ועמידות החמצון נמוכה, ויש צורך בשיטות אחרות כדי לסייע זֶה.

 

שיטת ריסוס פלזמה:

שיטת ריסוס הפלזמה היא בעיקר ריסוס חומרי גלם מומסים או מותכים למחצה על פני מטריצת הגרפיט בעזרת אקדח פלזמה, ולאחר מכן להתמצק ולהיקשר ליצירת ציפוי. השיטה פשוטה לתפעול ויכולה להכין ציפוי סיליקון קרביד צפוף יחסית, אך ציפוי הסיליקון קרביד שהוכן בשיטה לרוב חלש מדי ומוביל לעמידות חמצון חלשה, ולכן הוא משמש בדרך כלל להכנת ציפוי מרוכב SiC לשיפור איכות הציפוי.

 

שיטת ג'ל-סול:

שיטת הג'ל-סול היא בעיקר הכנת תמיסת סול אחידה ושקופה המכסה את פני המטריצה, ייבוש לג'ל ולאחר מכן סינטר לקבלת ציפוי. שיטה זו פשוטה לתפעול ובעלות נמוכה, אך לציפוי המיוצר יש כמה חסרונות כגון עמידות נמוכה בפני זעזועים תרמיים ופיצוח קל, כך שלא ניתן להשתמש בה באופן נרחב.

 

תגובת גז כימית (CVR):

CVR מייצר בעיקרציפוי SiCעל ידי שימוש באבקת Si ו- SiO2 ליצירת קיטור SiO בטמפרטורה גבוהה, וסדרה של תגובות כימיות מתרחשות על פני השטח של מצע חומר C. הציפוי SiCשהוכן בשיטה זו קשור באופן הדוק למצע, אך טמפרטורת התגובה גבוהה יותר והעלות גבוהה יותר.

 

שקיעת אדים כימית (CVD):

נכון לעכשיו, CVD היא הטכנולוגיה העיקרית להכנהציפוי SiCעל משטח המצע. התהליך העיקרי הוא סדרה של תגובות פיזיקליות וכימיות של חומר מגיב בפאזה גז על פני המצע, ולבסוף מכינים את ציפוי ה-SiC על ידי שקיעה על פני המצע. ציפוי ה-SiC שהוכן בטכנולוגיית CVD קשור בקשר הדוק לפני השטח של המצע, מה שיכול לשפר ביעילות את עמידות החמצון וההתנגדות הבלטיבית של חומר המצע, אך זמן השקיעה של שיטה זו ארוך יותר, ולגז התגובה יש רעיל מסוים. גַז.