Методы химического осаждения из газовой фазы

МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ [c.107]

Известно, что алмаз — это полупроводник с шириной запрещенной зоны 5,5 эВ, поэтому получить автоэмиссионный ток с чистого алмаза практически невозможно. Автоэмиссионные свойства наблюдаются из углеродных алмазоподобных поликристаллических пленок, полученных, например, методом химического осаждения из газовой фазы. [c.197]

Предшественниками вакуумных ионно-плазменных методов нанесения покрытий и модифицирования поверхностных слоев являются методы химического осаждения из газовой фазы [4, 42, 54, 105] и термовакуумные методы [61]. [c.152]

Из карбида кремния на вольфрамовой подложке (метод химического осаждения из газовой фазы) [c.250]

В методах химического осаждения из газовой фазы благородный газ-носитель может присутствовать, а может и отсутствовать. В случае присутствия газа-носителя он в реакцию с компонентами кристаллизующегося вещества не вступает, а играет роль механизма управления процессом доставка продукта (создание направленного потока к месту кристаллизации) и регулирование концентрации веществ в потоке (управление скоростью роста). В этих методах обычно протекают необратимые химические реакции разложение какого-либо соединения при активации образующихся ионов или радикалов, что позволяет значительно ускорять процесс роста в потоках малой плотности и управлять структурой получаемого слоя реакции гидролиза, окисления, восстановления. [c.315]

Одним из наиболее эффективных для получения пленок ZnO является метод химического осаждения из газовой фазы (ХОГ). Схематическое изображение реактора для получения пленок ZnO показано на рис. 10.5. Осаждение пленок ZnO происходит в результате последовательного протекания реакций [c.171]

Следует отметить, что с использованием метода химического осаждения из газовой фазы на такой гетероструктуре были изготовлены лазеры [53—55]. В этих приборах была достигнута малая плотность порогового тока при комнатной температуре, [c.37]

К покрытиям этого типа можно отнести покрытия, составные части которых образуются в результате гетерогенных химических реакций в газовой среде, окружающей обрабатываемое изделие, и осаждаются на его поверхности, формируя сплощной слой осаждаемого материала. Принимая терминологию, предложенную в монографии [11 ], целесообразно рассмотреть только покрытия, образующиеся при химическом осаждении из газовой фазы (под физическим осаждением при этом понимают процесс вакуумного испарения и конденсации). Методом газофазного осаждения могут быть получены почти все металлы, кислородсодержащие и бескислородные тугоплавкие соединения, интерметаллиды, различные сплавы и керметы. Исходными продуктами служат газообразные галогениды, карбонилы или металлорганические соединения, при разложении или взаимодействии которых с другими газообразными составляющими смесей (водородом, аммиаком, углеводородами, окисью углерода и др.) могут образовываться и осаждаться на обрабатываемой поверхности нужные материалы. В данной главе будут кратко изложены некоторые принципиальные положения технологии газофазного осаждения, приведены отдельные типы покрытий и примеры их практического использования. [c.357]

Исходные материалы. Матрицу в исходном состоянии чаще всего применяют в виде фольги металлов или силавов. Иногда матрица может быть применена в виде слоев, нанесенных на упрочнитель тем или иным методом. В качестве упрочнителей применяют нитевидные кристаллы, волокна и проволоки из раз-личных металлов или сплавов. Нитевидные кристаллы, волокна и проволоки могут быть применены как в виде отдельных кристаллов, моноволокон и проволок, так и в виде различного вида полуфабрикатов матов, жгутов, тканей, сеток и др. Кроме того, упрочнители часто применяют в виде своеобразного предварительного композиционного материала, представляющего собой отдельные кристаллы, волокна или проволоки, заключенные в матрицу. При этом материал матрицы может наноситься на упрочнитель методами плазменного напыления, химического и электрохимического осаждения, осаждения из газовой фазы, протяжки волокна через расплав матрицы и др. Более подробно технология изготовления таких предварительных композиционных материалов описана в соответствующих разделах по технологии изготовления композиционных материалов. [c.120]

Волокна, проволоки и нитевидные кристаллы, применяемые в качестве упрочнителей, перед процессом диффузионной сварки чаще всего подвергают поверхностной очистке химическими методами. Это связано с наличием на поверхности упрочнителей различного вида замасливателей, смазок, применяемых в процессе изготовления волокон и проволок, тонких слоев окислов и др. Такая очистка осуществляется в щелочных или кислотных травителях. С целью повышения прочности связи на границе раздела упрочнителя с матрицей на поверхность волокон и нитевидных кристаллов в некоторых случаях наносят покрытие из металла или соединений методами химического, электрохимического осаждения, осаждения из газовой фазы и др. [c.120]

Традиционными методами нанесения пленок являются химическое и физическое осаждение из газовой фазы ( VD и PVD). Эти методы давно используются для получения пленок и покрытий различного назначения. Обычно кристаллиты в таких пленках имеют достаточно большие размеры, но в многослойных или многофазных VD-пленках удается получить и наноструктуры [14, 150]. Осаждение из газовой фазы обычно связано с высокотемпературными газовыми реакциями хлоридов металлов в атмосфере водорода и азота или водорода и углеводородов. Температурный интервал осаждения VD-пленок составляет 1200— 1400 К, скорость осаждения 0,03—0,2 мкм/мин. Использование лазерного излучения позволяет снизить до 600—900 К температуру, развивающуюся при осаждении из газовой фазы, что способствует образованию нанокристаллических пленок. [c.53]

Одной из основных проблем является создание эффективной технологии получения однородных по толщине и свойствам пленок на подложках большой площади. Состав, структура и свойства гидрированных пленок определяются механизмом физико-химических превращений, имеющих место в плазме тлеющего разряда или просто в газовой фазе (если речь идет о традиционных методах осаждения из газовой фазы) непосредственно в зоне осаждения, а также на ростовой поверхности и существенным образом зависят от условий выращивания. Детальное исследование этих процессов позволит обеспечить воспроизводимые условия роста пленок на всей площади подложки, интенсифицировать и оптимизировать процессы их получения, а также создать высокопроизводительное автоматизированное технологическое оборудование. [c.106]

Борные волокна получают методом химического осаждения из газовой фазы по реакции ВС1з +Н2 Bi + НС1 Осаждение ведется на тонкую (диаметром несколько микрон) вольфрамовую проволоку. Технология получения борного волокна очень сложная, поэтому они имеют высокую стоимость. [c.133]

Покрытия, получаемые методами химического осаждения из газовой фазы. Методы химического осаждения из газовой фазы (или газофЕзные методы) основаны на осаждении покрытий на нагретую подложку в результате разложения относительно нестойких газообразных веш,еств или взаимодействия двух пли более газообразных веш,ест (или переведенных в паровую фазу твердых веш,еств) с образованием на поверхности слоя химического соединения [4, 42, 54, 105]. [c.152]

Для увеличения износостойкости режущего инструмента из безволь-фрамовых сплавов на основе карбида титана практикуется нанесение на них покрытий из твердых материапов. Наиболее часто для нанесения покрытий из карбида титана используется метод химического осаждения из газовой фазы ( VD). Казалось бы,хорошие перспективы открываются перед режущим инструментом из твердых сплавов на основе карбида титана с покрытиями из нитрида титана, нанесенным методом VD, однако вследствие интенсивного взаимодействия нит )ида титана с никельмолибденовой связкой износостойкость безвольфрамовых твердых сплавов КТС-2М с покрытием из TiN не повышается [137]. [c.94]

Метод VD пока не нашел широкого применения для получения покрьпий на сталях, но интенсивные исследования по созданию износостойких покрыгий на сталях методом химического осаждения из газовой фазы проводятся во многих странах. [c.150]

В работе [58] исследовали влияние барьерных покрытий, получаемых методом химического осаждения из газовой фазы на углеродные волокна Моргаиайт II. Эти покрытия существенно улучшали смачивание волокон жидким алюминием. Максимальное значение предела прочности при растян<ении полученных образцов композиционного материала 504 МН/м (51,4 кгс/мм ), т. е. около 70% от величины, вычисленной по правилу смеси. [c.365]

Для получения сверхпроводящих лент из соединений интерметаллидов кроме того применяют метод химического осаждения из газовой фазы. Его использование позволяет синтезировать соединение NbaGe, имеющее наиболее высокую критическую температуру перехода в сверхпроводящее состояние. [c.829]

Рис. 1.2. Схематическая диаграмма модифицированного метода химического осаждения из газовой фазы (M VD), широко применяемого для изготовления волоконных световодов [54].

Состав недиффузионных покрытий необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечить совместимость материала покрытия и основы при температурах эксплуатации, а также высокую адгезию покрытия с основой. Эти покрытия наносят методами химического осаждения из газовой фазы, а также различными методами напыления (пламенного, плазменного, детонационного). В последние годы развиваются методы электронно-лучевого напыления покрытий в вакууме, а также напыление различных элементов и соединений с использованием электрических и магнитных полей (ионно-плазменное, в том числе магнетрон ное, катодное напыление, нанесение покрытий в тдёю-щем и высокочастотном разряде и т. д.). При достаточно высокой температуре процесса часть напыленного покрытия может превратиться в диффузионное. [c.432]

Модифицированный метод химического осаждения из газовой фазы (M VD) позволяет получать оптические волокна с самыми низкими потерями и самым тщательным контролем профиля показателя преломления. Так, изготовленные этим методом градиентные волокна имеют минимальные потери 0,34 дБ/км на длине волны 1,55 мкм при полосе пропускания более 1 ГГц-км, а минимальные потери одномодовых волокон составляют 0,2 дБ/км на длине волны 1,55 мкм. [c.118]

Существует огромное многообразие способов получения алмазоподобных пленок, это может быть и один из методов, рассмотренных в разделе 1.4.1. Наиболее распространенным методом получения алмазоподобных пленок является химическое осаждение из газовой фазы ( VD) [74]. При использовании метода VD в получаемой пленке наблюдается наиболее низкое содержание графитовой фазы. Углеродная пленка на поверхности подложки образуется при падении ионов углерода из газообразного углеводорода (обычно метана). При достаточно высокой температуре подложки ( > 1000 °С) возможен эпитаксиальный рост пленки. В случае высокой концентрации атомов углерода наблюдается предпочтительный рост аморфной углеродной пленки. Чтобы этого не произошло, в процессе роста пленок применяется стравливание неалмазных фаз углерода атомарным водородом. Для этих целей в рабочий газ добавляется до 99 % водорода. При этом считается, что химически чистый атомарный водород, присутствующий в плазме, вытравливает и переводит в газовую фазу неалмазные структуры в растущей пленке [74]. [c.45]

Сверхпроводящие покрытия наносят обычно, методами конденсации и химического осаждения из газовой фазы. Например, покрытие КЬзЗп используют при изготовлении сверхпроводящей ни-кель-молибденовой проволоки и ленты для электромагнитов. [c.106]

Метод химического осаждения из газовой или паровой фазы. Это химический процесс, в результате которого алюминий осаждается из разложившихся соединений алюминия. Алкил газ (такой, как диэтил-гидрид алюминия, точка кипения 55— 56° С) вводят в рабочую камеру после очистки в смеси с инертиым газом, таким как аргон или азот. После разрушения гидрида при нагревании (180° С) алюминий осаждается на подложку. Толщина слоя от 0,075 до 2,5 мм для различных материалов. Покрытие, полученное этим способом, эластичное, блестящее, с хорошей адгезией. [c.402]

Изготовление различных гетеролазеров требует развития процессов гетероэпитаксиального выращивания большого числа очень тонких слоев твердых растворов, о которых шла речь в предыдущей главе. Методы, используемые для эпитаксиального выращивания полупроводниковых слоев гетероструктур, тесно связаны с химией процесса роста. Для получения требуемых значений электропроводности, достигаемых контролируемым введением примесей, требуется рассмотрение химических равновесий между паром или жидкостью и твердой фазой. Существуют три представляющих для нас интерес метода эпитаксиального выращивания. Выращивание слоев на монокристал-лической подложке из растворов-расплавов металлов в графитовой лодочке, называемое жидкофазной эпитаксией (ЖФЭ), является самым обычным методом получения гетеролазеров. В последнее время развивается техника, в которой пучок атомов и молекул из нагревателей эффузионного типа, расположенных в сверхвысоковакуумной системе, падает на нагретую подложку. Этот метод называется эпитаксией из молекулярных пучков (ЭМП). Химическое осаждение из газовой фазы (ХОГФ) представляет собой эпитаксию, при которой реагенты переносятся в потоке протекающего газа к подложке, на которой происходит осаждение вещества, образуемого по химической реакции. В настоящей главе обсуждаются фазовые равновесия, введение примесей и ростовые методы ЖФЭ, ЭМП и ХОГФ, применяемые для получения гетеролазеров. [c.86]

Изготовление отдельных приборов начинается с гетероэпитаксиальных пластин, выращенных методами жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ), химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ) или эпитаксии из молекулярных пучков (ЭМП). Этим вопросам была посвящена гл. 6. Гетероэпитаксиальные пластины GaAs — [c.184]

Для нанесения тонких карбидных, нитридных и боридных покрытий обычно используется осаждение из газовой фазы. Для нанесения металлических покрытий чаще применяют электролитиче-.ский и химический методы осаждения, особенно при использовании волокон, имеющих определенную химическую активность при по-ьышенных температурах. [c.147]

Основным методом получения нитевидных кристаллов карбида и нитрида кремния, окиси и нитрида алюминия и других тугоплавких соединений является осаждение из газовой фазы с использованием химических транспортных реакций, реакций пиролиза, восстановления летучих соединений и др. Промышленное производство нитевидных кристаллов указанным методом стало возможным после детального исследования Вагнером, Элиссом и др. механизма их роста, получившего название пар—жидкость—твердая фаза (ПЖТ). При получении методом ПЖТ нитевидных кристаллов тугоплавких соединений (40 ] в реакционную зону, в которой ведется осаждение соединения, специально вводят примеси некоторых элементов, образующих капельки жидких растворов с элементами соединения, например углерод, железо, кремний, алюминий и др. При получении нитевидных кристаллов карбида кремния используют жидкие тройные растворы железо кремний—углерод. Поверхность жидкой фазы является сильным катализатором участвующих в осаждении химических реакций, поэтому выделение вещества из газовой фазы происходит преимущественно на поверхности присутствующих в ростовой зоне жидких капелек. Далее происходит его растворение в капельке, диффузионный перенос через объем капли к границе раздела с подложкой и кристаллизация под каплей. В результате на подложке образуются вытянутые столбики конденсата, являющиеся нитевидными кристаллами. Ввиду малой скорости осаждения непосредственно на твердой поверхности кристаллы почти не растут в толщину, и отношение длины к диаметру у них достигает 1000 и более. В зависимости от условий получения они имеют диаметр от долей микрона до нескольких десятков микрон и длину до 60—80 мм. [c.40]

I - металлическая матрица 2 - волокно 3 - предварительная обработка волокон 4 - формование полуфабрикатов 5 - получение слоистого материала из полуфабрикатов 6 - формование (получение композиционного материала и придание формы) 7 - вторичная обработка 8 - применение 9 - элементарные волокна 10 - жгуты, нити 11 - ткани 12 - короткие волокна (монокристал-лические усы" и т. д.) 13 - улучшение смачиваемости волокон металлом и адгезии с ним, регулирование реакционной способности поверхности волокон 14 -химическое и физическое осаждение в газовой фазе 15 - металлизация и т. д. 16 — сырые полуфабрикаты в виде листов или лент 17 — металлизованные в расплаве листы или ленты 18 - пропитанная расплавом лента 19 - листы, полученные методом физического осаждения в газовой фазе 20 — придание материалу заданных анизотропных свойств 21 — горячее прессование 22 — горячее вальцевание 23 - горячая вытяжка 24 — HIP 25 — литье с дополнительной пропиткой расплавом 26 — парафинирование и т. д. 27 — механическая обработка 28 - механическое соединение 29 — диффузионная сварка 30 - парафинирование 31 — электросварка 32 — склеивание и т. д. [c.242]

Metalli glass — Металлическое стекло. Некристаллический металл или сплав, обычно получаемый переохлаждением расплавленного сплава посредством осаждения из газовой фазы (например, тепловое испарение) или жидкой фазы (например, электрохимическое или химическое осаждение) или внешними методами воздействия (например ионной имплантацией). [c.1000]

Ко второй группе методов химико-термической обработки можно отнести так называемую кристаллизацию (или осаждение) из газовой фазы с участием (или использованием) химической реакции [51]. Эти методы ван Аркеля и де Бура, нашедшие широкое промышленное распространение в 30-х годах XX в для получения особо чистых циркония, гафния и титана, сравнительно недавно начали применять для создания защитных покрытий на металлах и сплавах. [c.4]

Химические методы газофазной эпитаксии основаны на осаждении из газовой фазы вещества, полученного в результате химической реакции. Примером могут служить технологии получения кремниевых или германиевых эпитаксиальных слоев. Например, автоэпитаксия кремния из парогазовой смеси тетрахлорида кремния и водорода протекает по реакции восстановления при температуре 1100 °С [c.328]

Получение покрытий в атмосфере газов. Возможность получения покрытий в газовой атмосфере иллюстрируется процессом хромирования стали в парах хлорида Сг , который дает сплав железа и хрома. В более ранних процессах, разработанных Беккером и др., газовая фаза хлорида Сг + получается пропусканием сухого НС1 и На над феррохромом или хромом при —950° С и затем приводится в контакт с нагретой сталью. Возможны многие варианты. При одном из них железные и стальные детали упаковываются в тугоплавкий материал, предварительно импрегнированный хлоридом Сг +, при нагревании пар (газ) реагирует с Ре, образуя РеС12 и Сг, последний диффундирует внутрь, образуя слой сплава с основным металлом детали, который не подвергается отслаиванию. В некоторых видах процесса содержание хрома во внешней части (сплава) может превышать 13% и иногда достигает 30%, так что слой, который достаточно гибок, может обеспечить защиту против азотной кислоты такой концентрации, в которой непокрытая сталь быстро разрушается. Процесс успешно применяется в холодильных и нагревающих воздушных системах, а также используется для покрытия небольших деталей, таких как винты, тайки и болты. Кинетика реакций изучена в работах [4]. Некоторые данные приводятся в статьях 5]. Дальнейшее развитие процесса предусматривает использование смесей, содержащих алюминий и (или) кремний и получение покрытий без сплавов, обладающих устойчивостью по отношению к высокотемпературному окислению и ко многим химическим реагентам. Другие методы осаждения из газовой фазы основаны на различных принципах. Кобальт, вольфрам или хром могут быть осаждены нагреванием в паре соответствующего карбонила, который обычно разлагается при контакте с поверхностью при температуре 450—600° С. Существо вопроса обсуждается в статьях [6]. [c.549]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...