Bagaimana untuk menyediakan salutan CVD TaC?

Salutan TaC CVDadalah bahan struktur suhu tinggi yang penting dengan kekuatan tinggi, rintangan kakisan dan kestabilan kimia yang baik. Takat leburnya setinggi 3880 ℃, dan ia adalah salah satu sebatian tahan suhu tertinggi. Ia mempunyai sifat mekanikal suhu tinggi yang sangat baik, rintangan hakisan aliran udara berkelajuan tinggi, rintangan ablasi, dan keserasian kimia dan mekanikal yang baik dengan bahan komposit grafit dan karbon/karbon.

Oleh itu, dalamProses epitaxial MOCVDdaripada peranti kuasa GaNLED dan Sic,Salutan TaC CVDmempunyai rintangan asid dan alkali yang sangat baik kepada H2, HC1, dan NH3, yang boleh melindungi sepenuhnya bahan matriks grafit dan membersihkan persekitaran pertumbuhan.

Salutan TaC CVD masih stabil melebihi 2000 ℃, dan salutan TaC CVD mula terurai pada 1200-1400 ℃, yang juga akan meningkatkan integriti matriks grafit. Institusi besar semuanya menggunakan CVD untuk menyediakan salutan CVD TaC pada substrat grafit, dan akan meningkatkan lagi kapasiti pengeluaran salutan CVD TaC untuk memenuhi keperluan peranti kuasa SiC dan peralatan epitaxial GaNLEDS.

Proses penyediaan salutan CVD TaC umumnya menggunakan grafit berketumpatan tinggi sebagai bahan substrat, dan menyediakan tanpa kecacatanSalutan TaC CVDpada permukaan grafit dengan kaedah CVD.

Proses realisasi kaedah CVD untuk menyediakan salutan TaC CVD adalah seperti berikut: sumber tantalum pepejal yang diletakkan di dalam ruang pengewapan menyublimkan ke dalam gas pada suhu tertentu, dan diangkut keluar dari kebuk pengewapan dengan kadar aliran tertentu gas pembawa Ar. Pada suhu tertentu, sumber tantalum gas bertemu dan bercampur dengan hidrogen untuk menjalani tindak balas pengurangan. Akhirnya, unsur tantalum yang dikurangkan diendapkan pada permukaan substrat grafit dalam ruang pemendapan, dan tindak balas pengkarbonan berlaku pada suhu tertentu.

Parameter proses seperti suhu pengewapan, kadar aliran gas, dan suhu pemendapan dalam proses salutan CVD TaC memainkan peranan yang sangat penting dalam pembentukanSalutan TaC CVD.

Salutan TaC CVD dengan orientasi bercampur disediakan oleh pemendapan wap kimia isoterma pada 1800°C menggunakan sistem TaCl5–H2–Ar–C3H6.

Rajah 1 menunjukkan konfigurasi reaktor pemendapan wap kimia (CVD) dan sistem penghantaran gas yang berkaitan untuk pemendapan TaC.

Rajah 2 menunjukkan morfologi permukaan salutan CVD TaC pada pembesaran yang berbeza, menunjukkan ketumpatan salutan dan morfologi butiran.

Rajah 3 menunjukkan morfologi permukaan salutan TaC CVD selepas ablasi di kawasan tengah, termasuk sempadan butiran kabur dan oksida cair cecair yang terbentuk di permukaan.

Rajah 4 menunjukkan corak XRD salutan TaC CVD di kawasan berbeza selepas ablasi, menganalisis komposisi fasa produk ablasi, yang terutamanya β-Ta2O5 dan α-Ta2O5.