Undirbúningsaðferð algengra TaC húðaðra grafíthluta

HLUTI/1
CVD (Chemical Vapor Deposition) aðferð:
Við 900-2300 ℃, með TaCl₅og CnHm sem tantal og kolefnisgjafar, H₂ sem afoxandi andrúmsloft, Ar₂as burðargas, hvarfútfellingarfilma. Undirbúna húðunin er samningur, einsleitur og hár hreinleiki. Hins vegar eru nokkur vandamál eins og flókið ferli, dýr kostnaður, erfið loftflæðisstjórnun og lítil skilvirkni útfellingar.
HLUTI/2
Aðferð við slurry sintrun:
Grugglausnin sem inniheldur kolefnisgjafa, tantalgjafa, dreifiefni og bindiefni er húðuð á grafítinu og hert við háan hita eftir þurrkun. Undirbúna húðunin vex án reglulegrar stefnu, hefur lágan kostnað og er hentugur fyrir stórframleiðslu. Það á eftir að kanna til að ná einsleitri og fullri húðun á stóru grafíti, útrýma stuðningsgöllum og auka tengingarkraft lagsins.
HLUTI/3
Plasma úðunaraðferð:
TaC duft er brætt með plasmaboga við háan hita, úðað í háhitadropa með háhraða þota og úðað á yfirborð grafítefnis. Það er auðvelt að mynda oxíðlag undir tómarúmi og orkunotkunin er mikil.

 

Mynd . Waflbakki eftir notkun í GaN epitaxial ræktað MOCVD tæki (Veeco P75). Sá vinstra megin er húðaður með TaC og sá hægra megin er húðaður með SiC.

TaC húðuðgrafíthluta þarf að leysa

HLUTI/1
Bindandi kraftur:
Hitastækkunarstuðullinn og aðrir eðliseiginleikar milli TaC og kolefnisefna eru mismunandi, bindistyrkur húðunar er lítill, erfitt er að forðast sprungur, svitahola og hitaálag og auðvelt er að losa húðina af í raunverulegu andrúmslofti sem inniheldur rot og endurtekið hækkun og kælingu.
HLUTI/2
Hreinleiki:
TaC húðunþarf að vera ofurmikill hreinleiki til að forðast óhreinindi og mengun við háhitaskilyrði og samþykkja þarf skilvirka innihaldsstaðla og lýsingu á lausu kolefni og innri óhreinindum á yfirborði og inni í fullri húðun.
HLUTI/3
Stöðugleiki:
Háhitaþol og efnafræðileg andrúmsloftsþol yfir 2300 ℃ eru mikilvægustu vísbendingar til að prófa stöðugleika lagsins. Gat, sprungur, horn sem vantar og kornamörk í einni stefnu er auðvelt að valda því að ætandi lofttegundir komist inn í grafítið, sem leiðir til bilunar á húðvörninni.
HLUTI/4
Oxunarþol:
TaC byrjar að oxast í Ta2O5 þegar það er yfir 500 ℃ og oxunarhraði eykst verulega með aukningu á hitastigi og súrefnisstyrk. Yfirborðsoxunin byrjar frá kornamörkum og litlum kornum og myndar smám saman súlulaga kristalla og brotna kristalla, sem leiðir til fjölda bila og gata og súrefnisíferð ágerist þar til húðin er fjarlægð. Oxíðlagið sem myndast hefur lélega hitaleiðni og margs konar litaútlit.
HLUTI/5
Einsleitni og grófleiki:
Ójöfn dreifing á yfirborði húðunar getur leitt til staðbundinnar hitauppstreymisstyrks, sem eykur hættuna á sprungum og sprungum. Að auki hefur yfirborðsgrófleiki bein áhrif á samspil lagsins og ytra umhverfisins og of hár grófleiki leiðir auðveldlega til aukins núnings við skúffuna og ójafns hitasviðs.
HLUTI/6
Kornastærð:
Samræmd kornastærð hjálpar til við stöðugleika lagsins. Ef kornastærðin er lítil er tengingin ekki þétt og auðvelt er að oxa það og tærast, sem leiðir til fjölda sprungna og gata í kornbrúninni, sem dregur úr verndandi frammistöðu lagsins. Ef kornastærðin er of stór er hún tiltölulega gróf og húðin er auðvelt að flagna af undir hitaálagi.