Методы получения из газовой фазы

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ [c.382]

При получении монокристаллов традиционными методами (кристаллизацией из газовой фазы или металлических растворов) их длина не превышает нескольких миллиметров. [c.231]

В последние годы резко повысился интерес к таким широкозонным полупроводниковым материалам как карбид кремния и нитриды элементов III фуппы Периодической системы. Эти материалы обладают очень высокими температурами плавления и чрезвычайно высокими давлениями паров летучих компонентов над собственными расплавами. Для выращивания достаточно крупных монокристаллов этих материалов приходится использовать кристаллизацию из растворов и различные методы кристаллизации из газовой фазы, в том числе в аппаратуре высокого давления. Получение достаточно крупных и совершенных монокристаллов этих широкозонных полупроводников связано с преодолением большого количества принципиальных сложностей и, за исключением карбида кремния, еще не вышло за рамки лабораторных исследований. [c.44]

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]

Применение. К числу важных применений метода осаждения из газовой фазы относятся осаждение хрома для защиты подложек на железной основе от окисления, износа и истирания получение толстых пластичных никелевых покрытий [напрнмер, из Ni( 0)4] на поверхности. матриц, штампов и инструментов [30], а также получение покрытий из металлов, осадки которых очень трудно получить другими методами (напрнмер, вольфрама, который наносят для защиты некоторых деталей двигателей самолетов и ракет, подвергающихся действию выхлопных газов). [c.391]

Значительной защиты тантала от окисления можно добиться с помощью силицидных покрытий. Для его получения широко используют метод осаждения из газовой фазы, а также диффузию в твердом состоянии. Силицидное покрытие часто модифицируется алюминием, бором или марганцем. [c.129]

Существует метод осаждения карбидов из газовой фазы. Он основан на реакциях взаимодействия между парами галогенидов металлов и углеводородов, происходящих в среде водорода. Эти реакции осуществляются на поверхности нагретого до определенной температуры (обычно 1100—1500° С) металла, на который нужно осадить карбидное покрытие. Однако осуществление этого метода требует специального оборудования, обеспечивающего получение реакционных смесей требуемого состава и подачу их в реакционное пространство печи, в которой происходит нагрев покрываемой детали. [c.75]

Дисилициды вольфрама и молибдена известны как материалы, обладающие хорошей коррозионной стойкостью при высоких температурах [1—9]. Особенно перспективны дисилициды, иолу-ченные методом вакуумного силицирования. В отличие от материалов, полученных другими методами (горячего прессования, силицирования из газовой фазы и т. п.), они свободны от примесей и газовых включений, что позволяет использовать их в качестве нагревателей для высокотемпературных воздушных печей [101. [c.296]

Металлические волокна (проволока). Волокна из металлов и их сплавов — бериллия, вольфрама, молибдена, стали, титана и др. получают различными методами. Наиболее распространенным из них является волочение, т. е. деформирование металла протягиванием катаных или прессованных заготовок через фильеру меньшего сечения. Известны и другие способы получения проволоки — гидроэкструзией, электрохимическим методом, вытягиванием из расплава, осаждением из газовой фазы, описанные в специальной литературе [27]. [c.42]

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]

Одним из самых распространенных химических методов получения высокодисперсных порошков нитридов, карбидов, боридов и оксидов является плазмохимический синтез [42—48]. Основные условия получения высокодисперсных порошков этим методом — протекание реакции вдали от равновесия и высокая скорость образования зародышей новой фазы при малой скорости их роста. В реальных условиях плазмохимического синтеза получение наночастиц целесообразно осуществлять за счет увеличения скорости охлаждения потока плазмы, в котором происходит конденсация из газовой фазы благодаря этому уменьшается размер образующихся частиц, а также подавляется рост частиц путем их слияния при столкновении. [c.23]

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]

Методы получения аморфных материалов весьма разнообразны и хорошо разработаны в разных вариантах конденсация из газовой фазы, закалка из жидкого состояния, ионная имплантация, высокоэнергетическое измельчение и др. Если аморфные материалы подвергать контролируемому рекристаллизационному отжигу, управляя процессами зарождения и роста кристаллитов, то можно получить наноматериалы с кристаллитами небольшого размера (около 10 — 20 нм и менее) и практически беспористые (см. микроструктуры на рис. 2.1, е, ж, з). [c.129]

Условия получения некоторых покрытий из газовой фазы (метод ГТ) приведены в табл. 23. [c.617]

В последние годы методы осаждения из газовой фазы применяются для получения чистых тугоплавких металлов, преци- [c.107]

Во многих Ж ёстких сверхпроводящих материалах со структурой тина Р вольфрама наблюдаются очень высокие значения критического доля, обусловленные наличием сверхпроводящих нитей Так, для VsGa критическое поле достигает, по-видимому, 450 кэ. Жесткие сверхпроводники с такими параметрами станут основой для создания сильных магнитных полей (более 100 кэ) с помощью сверхпроводящих соленоидов. Большое преимущество таких соленоидов состоит в том, что они создают весьма стабильные поля и не требуют больших энергетических затрат. Такие материалы доставляют много забот металлургам, так как их производство требует изменения нынешней технологии и продвижения ее в новую и сложную область. Соединения типа -вольфрама часто получают с помощью перитектических реакций, и потому бывает трудно получить однородный материал. Такие соединения хрупки даже при обычной температуре горячей обработки, так что получение проволоки для соленоидов довольно затруднительно. В настоящее время ее получают с помощью порошковой металлургии, причем окончательное спекание и реакция компонентов происходят в уже сформированном соленоиде. Совсем недавно для получения таких соединений был успешно использован метод осаждения из газовой фазы. В настоящее время в этой области металлургии проводится большая работа. [c.140]

Синтез нанокристаллических порошков производят следующими методами а) получением из газовой фазы б) осаждением из коллоидных растворов в) разложением и восстановлением соединений г) механосинтезом д) детонационным синтезом е) электровзрывом и др. [c.400]

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]

В данном параграфе предположим, что стоимость оптического и электрического ретрансляторов одинакова. В действительности это не так, оптические ретрансляторы в несколько раз дороже, особенно те, которые требуют использования лазера и ЛФД. Однако существует значительная вероятность того, что большая простота и меньшее количество элементов оптического ретранслятора приведут, по существу, не только к уменьшению капиталовложений, но и к повышению их надежности, а также к снижению стоимости обслуживания. Для оценки порядка величины затрат можно принять стоимость двустороннего ретранслятора с пропуск1 ой способностью 2 Мбит/с, равной приблизительно 100. .. 200 дол., а стоимость двустороннего ретранслятора с пропускной способностью 140 Мбит/с — около 5000 дол. Стоимость прокладки многожильного кабетя составляет примерно 0,05 дол. за метр (на 1 пару), а коаксиального кабеля — приблизительно 1 дол. за метр, в зависимости от поперечного сечения. Стоимость самого волокна в составе многоволоконного оптического кабеля может составлять около 1. .. 2 дол. за метр. Волокно, изготовляемое в достаточном количестве с помощью непрерывного технологического процесса, например методом двойного тигля, несомненно дешевле градиентного или одномодового волокна, которые требуют соответственно тщательного и очень точного контроля профиля показателя преломления и диаметра сердцевины. Однако основная часть стоимости кабеля приходится не на стоимость соответственно волокна, а на его изготовление. В результате многоволоконные оптические кабели выгодно использовать в тех случаях, когда нужно обеспечить требуемую информационную пропускную способность. (Было установлено, что при достаточно большом объеме производства, скажем, 10 или 10 километров в год, себестоимость необработанного градиентного и ступенчатого волокна, полученного методом осаждения из газовой фазы, может составлять приблизительно 100 дол. за километр, а необработанное волокно, изготавливаемое методом двойного тигля, могло бы стоить приблизительно 10 дол. за километр. Это показывает, что прогноз может быть оптимистичным.) [c.433]

Использование рассматриваемого метода для получения покрьь тий с целью увеличения излучательной способности металлической поверхности имеет пока своп ограничения, но тем не менее способ осаждения из газовой фазы является весьма перспективным, так как позволяет получать в осадке практически любые материалы, нанесение которых в качестве покрытия другими способами не представляется возможным. [c.110]

Изложены теоретические основы карбонильной металлургии — новейшей отрасли, позволяющей получать различные металлы в виде слитков, порошков и покрытий из газовой фазы. Описаны промышленные способы получения и обработки железных, никелевых, кобальтовых, рениевых, хромовых, вольфрамовых, молибденовых и других покрытий, полученных методом карбонильной металлургии. Приведено оборудование для получения металлов из газовой фазы. [c.63]

Четвертый метод — диффузии сводится к lla ыы e-ниго поверхностного слоя полупроводника при достаточно высокой температуре донорной или акцепторной примесью из газовой фазы, или из предварительно напыленного слоя. Получение заданных размеров и формы р- -перехода достигается применением масок. Рассмотренные методы применяют также для получения в кристалле областей с различной величиной удельной проводимости. [c.185]

Хаотическое распределение нитевидных кристаллов в одной плоскости имеет место при вискернзации из газовой фазы, Остальные способы, как правило, дают хаотическое распределение кристаллов во всем объеме материала. Однако способ вискернзации волокон не единственный фактор, определяющий характер распределения нитевидных кристаллов в композиционных материалах. Не менее важной следует признать технологию получения материалов на основе этих волокон, которая может в значительной степени изменить характер распределения нитевидных кристаллов в материале. Особенно это относится к технологии получения композиционных материалов методом прессования. [c.202]

Модуль упругости и прочность композиционных материалов в направлении волокон практически не изменяются при использовании вискери-зованной арматуры вместо обычной. Для материалов, изготовленных методом прессования, препрегов, способ вискернзации волокон не оказывает заметного влияния на значения модулей межслойного сдвига. Этот вывод подтверждается сопоставлением экспериментальных значений межслойного модуля сдвига углепластиков, полученных на основе вискеризован-ных волокон из газовой фазы и из аэрозоля (см. 1 абл. 7.2). [c.208]

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]

Первая группа методов основана на использовании химических транспортных реакций и характеризуется тем, что кристаллизация осаждаемого металла в этом случае осуществляется из паров его галоидных соединений (иодидов или хлоридов). Для получения монокристаллов молибдена используются преимущественно, хлориды (см. главу V). В общем дислокационный механизм роста кристаллов из газовой фазы сводится к спиральному присоединению атомов на ступеньке, образованной винтовой дислокацией [21, 77, 125], и в зависимости от режима осаждения позволяет получить поли- и монокристалли-ческие осадки. Скорости химических процессов осаждения металлов в молекулярном, кинетическом или диффузионном режимах очень велики и не зависят от механизма массообмена. Характер кристаллизации и скорость роста кристаллов осаждаемого металла в основном определяется относительным пере-насыш,ением газовой фазы. Осадки в виде высокочистых монокристаллов растут при малых степенях пересыщения газовой фазы, в то время как средние степени пересыщения обеспечивают рост массивных поликристаллов. При высоких степенях пересыщения образуются порошки посредством гомогенного зарождения в газовой фазе. [c.81]

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]

Для получения монокристаллов ряда тугоплавких разлагающихся полупроводниковых соединений при-неаяют кристаллизацию из газовой фазы методами суб-лвмацвш и хим. транспортных реакций (иапр., dS, ZdS, si , AIN). [c.47]

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]

Жидкофазный метод включает пропитк исходных армирующих углеродных каркасов специальным, например, фенолформальдегидным связующим (пека.ми или другими высокоуглеродсодержащими органическими смолами), которое отверждают, а затем карбонизуют при высокой температуре (2000°С и выше). Так как при этом материал становится пористым, его еще раз пропитывают связующи.м и опять карбонизуют. Эт> операцию повторяют несколько раз. Другой способ - газофазный, включает химическое осаждение пироуглерода из газовой фазы на армирующий каркас при высоких температурах и давлениях. Перспективен и комбинированный метод, суть которого заключается в жидкофазной пропитке или газофазном уплотнении армирующего каркаса пироуглеродом с последующим доуплотнением газофазным или жидкофазным способами до получения необходимых свойств. Полученный материал южет работать при температурах до 3000°С, если его поверхность защитить от окисления. [c.164]

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]

HM, с = 1,297 нм). Согласно работе [Ш] параметры решетки соединения WSej, полученного в виде монокристаллов осаждением из газовой фазы, составляют д = 0,328 нм, с = 1,295 нм, а для соединения, полученного порошковым методом, а = 0,3286 нм, с = 1,297б нм. [c.286]

Вторая глава книги посвящена фактически двум вопросам — описанию основных методов получения аморфных металлов и обсуждению роли различных факторов в образовании аморфной структуры при закалке из жидкого состояния. Методы охлаждения металлов из газовой фазы, как и методы электролитического осаждения, описаны весьма сжато, а основное внимание уделено методам закалки из жидкости, т. е. методам, которые позволяют получать аморфные металлы в промышленных масштабах (в виде леиты, проволоки, порошка). Особое внимание следует обратить на метод получения аморфной проволоки диаметром до 200 мкм путем охлаждения струи расплавленного металла в жидкости, удерживаемой центробежной силой на внутренней поверхности вращающегося барабана. Получение проволоки такого диаметра с прочностью и пластичностью, превышающей эти показатели для лучших сортов стальной проволоки, — одни из впечатляющих успехов рлзвития технологии получения аморфных, сплавов за последние годы. [c.11]

В настоящее время известно довольно большое число способов, позволяющих получать аморфные металлы и сплавы [I—5]. Основные процессы получения аморфного (стеклообразного) состояния металлов можно описать схемой, приведенной на рис. 2.1. Равновесные обратимые процессы изменения состояния металлов, а именно, газ —> жидкость, жидкость <--> кристалл, газ ч—>кристалл показаны сплошными стрелками. Получение аморфного состояния связано с неравновесными гароцессами. Эти изменения состояния металлов даны на рисунке штриховыми стрелками. Таким образом методы получения аморфных структур могут быть отнесены к одной из следующих трех групп 1) осаждение мetaллa из газовой фазы 2) затвердевание жидкого металла 3) введение дефектов IB металлический кристалл. [c.29]

Жидкофазовая эпитаксия сохранит, по-видимому, в ближайшем будущем свои позиции в технологии создания высокоэффективных дискретных и матричных оптоэлектронных приборов, а также при получении хорошо проводящих сильно легированных контактных слоев. Однако основную роль в создании современных приборных структур будут играть процессы эпитаксиального наращивания при кристаллизации из газовой фазы. Еще более широкое развитие должны получить методы газофазовой эпитаксии при пониженном давлении в рабочем [c.84]

В последние годы ведутся работы по получению и исследованию свойств одномерных ( квантовые нити ) и нульмерных ( квантовые точки ) квантоворазмерных структур. Последние представляют особый интерес для электроники будущего. Для получения таких композиций успешно используется явление самоорганизации при формировании островков в процессе эпитаксиального выращивания рассогласованных по периоду решетки гетероструктур [21]. Положительные результаты дает применение оригинальных методов коллоидной химии [22], профилирование на атомном уровне рельефа ростовой поверхности, умелое использование явления расслаивания многокомпонентных твердых растворов непосредственно в процессе выращивания эпитаксиального слоя, прецизионное травление, прямое осаждение из газовой фазы свободных кластеров на соответствующую подложку, быстрый термический или фотонный отжиг тонких аморфных пленок, а также использование тонких биотехнологических процессов [23]. [c.87]

Наиболее распространенными методами получения пленок (j. -Si H являются плазмохимическое осаждение из парогазовой смеси SiH и Hj осаждение из газовой фазы путем термического разложения SiH и твердофазовая кристаллизация аморфного материала. Как и в случае пленок a-Si H, наиболее распространен метод плазмохимического осаждения. При этом, для увеличения доли кристаллической фазы и размера отдельных кристаллитов, существенно уменьшают объемную долю SiH в парогазовой смеси (< 5 %) и увеличивают температуру осаждения до [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...