化学气相沉积法制备碳化硅

化学气相沉积法新材料的制备

1 化学气相沉积法

化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。淀积氮化硅膜(Si3N4)就是一个很好的例子，它是由硅烷和氮反应形成的。

1.1 化学气相沉积法的原理

化学气相沉积法是利用气相反应，在高温、等离子或激光辅助灯条件下，控制反应器呀、气流速率、基板材料温度等因素，从而控制纳米微粒薄膜的成核生长过程；或者通过薄膜后处理，控制非晶薄膜的晶化过程，从而或得纳米结构的薄膜材料。

CVD方法可以制备各种物质的薄膜材料。通过反应气体的组合可以制备各种组成的薄膜，也可以制备具有完全新的结构和组成的薄膜材料，同时让高熔点物质可以在较低温度下制备。

1.2 分类

用化学气相沉积法可以制备各种薄膜材料，包括单元素物、化合物、氧化物、氮化物、碳化物等。采用各种反应形式，选择适当的制备条件—基板温度、气体组成、浓度和压强、可以得到具有各种性质的薄膜才来。

通过反应类型或者压力来分类，可以将化学气相沉积法分为：低压CVD(LP

化学气相沉积法新材料的制备

1 化学气相沉积法

化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。淀积氮化硅膜(Si3N4)就是一个很好的例子，它是由硅烷和氮反应形成的。

1.1 化学气相沉积法的原理

化学气相沉积法是利用气相反应，在高温、等离子或激光辅助灯条件下，控制反应器呀、气流速率、基板材料温度等因素，从而控制纳米微粒薄膜的成核生长过程；或者通过薄膜后处理，控制非晶薄膜的晶化过程，从而或得纳米结构的薄膜材料。

CVD方法可以制备各种物质的薄膜材料。通过反应气体的组合可以制备各种组成的薄膜，也可以制备具有完全新的结构和组成的薄膜材料，同时让高熔点物质可以在较低温度下制备。

1.2 分类

用化学气相沉积法可以制备各种薄膜材料，包括单元素物、化合物、氧化物、氮化物、碳化物等。采用各种反应形式，选择适当的制备条件—基板温度、气体组成、浓度和压强、可以得到具有各种性质的薄膜才来。

通过反应类型或者压力来分类，可以将化学气相沉积法分为：低压CVD(LP

关于烧结碳化硅的分类_烧结碳化硅工艺说明

特陶领域的多数专家认为国内特陶产品质量提升不上去，很大程度与特陶粉体的制备水平有关系。“巧妇难为无米之炊”，当然没有好“米”，也烧不出“好饭”出来。有关于烧结碳化硅的话题，小编今天想跟大家聊一聊。烧结碳化硅有哪些分类呢？看文章吧！

烧结碳化硅分类： （1）无压烧结

无压烧结被认为是SiC烧结有前途的烧结方法，根据烧结机理的不同，无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体（含氧量小于2）中同时加入适量B和C的方法，在2020℃下常压烧结成密度高于98

的SiC烧结体。A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2)，获得的SiC陶瓷相对密度大于理论密度的95，并且晶粒细小，平均尺寸为1.5μm。

（2）热压烧结

不添加任何烧结助剂，纯SiC只有在极高的温度下才能烧结致密，于是不少人对SiC实行热压烧结工艺。关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对SiC致密化的影响，发现Al和Fe是促进SiC热压烧结有效的添加剂。F

热丝化学气相沉积

大连理工大学

硕士学位论文

热丝化学气相沉积法制备纳米金刚石薄膜

姓名：任瑛

申请学位级别：硕士

专业：材料学

指导教师：张贵锋

20090601

热丝化学气相沉积

大连理工大学硕士学位论文

摘要

采用热丝化学气相沉积（ＨＦＣＶＤ）法，以ＣＨ棚２混合物气体为气源，通过改变沉积气压、甲烷浓度、添加不同浓度的氩气及施加负脉冲偏压，在（１００）单晶硅、不锈钢及钛片上，沉积了纳米金刚石（ＮＣＤ）薄膜。利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、原子力显微镜（ＡＦＭ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、拉曼光谱仪（Ｒａｍａｎ）及透射电镜（ＴＥＭ）对金刚石薄膜的表面形貌和结构特征进行分析。

实验结果表明：晶粒尺寸随着沉积气压的降低而减小。金刚石的（１１１）、（２２０）、（３１１）ＸＲＤ衍射峰强度也逐渐减弱。当气压为２ｘ１０３Ｐａ时，制备的薄膜具有纳米金刚石的结构特征，表现为１３３０ｃｍ。１附近出现金刚石特征拉曼峰，１５８０ｃｍ。１附近存在石墨特征峰，且１１５０ｃｍ‘１处出现微弱的散射峰。在Ｃ啪混合气体中加入氩气，随着氩气浓度的增大，薄膜的晶粒尺寸逐渐减小。当氩气浓度为９８％时，高分辨电子显微照片及电子衍射谱分析，发现薄膜含有纳米金刚石颗粒及一定量的非晶碳相。同时发现，晶粒细化导致薄膜内

热丝化学气相沉积

大连理工大学

硕士学位论文

热丝化学气相沉积法制备纳米金刚石薄膜

姓名：任瑛

申请学位级别：硕士

专业：材料学

指导教师：张贵锋

20090601

热丝化学气相沉积

大连理工大学硕士学位论文

摘要

采用热丝化学气相沉积（ＨＦＣＶＤ）法，以ＣＨ棚２混合物气体为气源，通过改变沉积气压、甲烷浓度、添加不同浓度的氩气及施加负脉冲偏压，在（１００）单晶硅、不锈钢及钛片上，沉积了纳米金刚石（ＮＣＤ）薄膜。利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、原子力显微镜（ＡＦＭ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）、拉曼光谱仪（Ｒａｍａｎ）及透射电镜（ＴＥＭ）对金刚石薄膜的表面形貌和结构特征进行分析。

实验结果表明：晶粒尺寸随着沉积气压的降低而减小。金刚石的（１１１）、（２２０）、（３１１）ＸＲＤ衍射峰强度也逐渐减弱。当气压为２ｘ１０３Ｐａ时，制备的薄膜具有纳米金刚石的结构特征，表现为１３３０ｃｍ。１附近出现金刚石特征拉曼峰，１５８０ｃｍ。１附近存在石墨特征峰，且１１５０ｃｍ‘１处出现微弱的散射峰。在Ｃ啪混合气体中加入氩气，随着氩气浓度的增大，薄膜的晶粒尺寸逐渐减小。当氩气浓度为９８％时，高分辨电子显微照片及电子衍射谱分析，发现薄膜含有纳米金刚石颗粒及一定量的非晶碳相。同时发现，晶粒细化导致薄膜内

周蔺桐等：硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅生长研究

硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅生长研究

周蔺桐，章爱生，刘小平，周浪*

(南昌大学 材料学院/太阳能光伏学院, 江西 南昌 330031)

摘要：工业生产的太阳能电池用多晶硅锭内部常出现碳化硅夹杂，影响太阳能电池的转换效率，特别是严重威胁硅片的切割生产过程。本文研究了硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅沉淀生长特性，在熔解实验中发现：碳化硅全部熔解在1450℃的硅熔体中，同时发现体系中有新的碳化硅颗粒析出。在1350℃下进行硅料中碳化硅沉淀的固相生长实验，其结果表明：晶体硅中碳化硅沉淀的高温固态生长特性不明显，没有碳化硅大颗粒出现。

关键词：硅熔体；晶体硅；碳化硅；热力学平衡 中图分类号：TM914.4 文献标识码：A

A Study of dissolving of SiC precipitates in silicon melt and

growth of SiC in silicon crystal

Abstract: Silicon carbide inclusions often occur in industrial production of polycr

第二讲：碳化硅加工设备

一、 各种类型破碎机介绍和比较 1、 适用范围

颚式破碎机适合于破碎非常坚硬的岩石块(抗压强度在150-250Mpa)；旋回式破碎机（轮碾）适合于破碎坚硬(抗压强度在100MPA以上)和中等硬度（抗压强度在100MPA左右）的岩石块。锤式破碎机适合于破碎中等硬度的脆性岩石(极限抗压强度在100MPA以下的)；辊式破碎机适合于破碎中等硬度的韧性岩石(极限抗压强度在70MPA左右)。

实际选用时，还应该根据具体情况考虑下列因素：

1物料的物理性质，如易碎性，粘性，水分含量和最大的给料尺寸等； 2成品的总生产量和级配要求，据以选择破碎机类型和生产能力；

3技术经济指标，做到既合乎质量，数量的要求，操作方便，工作可靠，又最大限度地节省费用。

2、各种破碎机械和粉磨机械的主要破碎作用

1）、颚式破碎机和辊式破碎机等，以挤压作用为主； 2）、锤式破碎机和反击式破碎机等，以冲击作用为主； 3）、轮碾机和辊式磨机等，以挤压兼碾磨作用为主；

4）、球磨机，棒磨机，振动磨机和喷射磨机等，以磨削兼撞击作用为主。

一般情况下，粗碎加工采用颚式破碎机，中碎加工采用锤式破碎机，反击式破碎机等，

ZrB2-SiC超高温陶瓷的抗氧化性能及制备

方法

蒋雯

（北京理工大学材料学院材料科学与工程专业，北京 100081）

摘 要

针对目前研究热门的ZrB2—SiC复合材料，本文分析了它从700℃到1900℃以上的氧化行为，说明1900℃是这种材料能承受的极限温度。进而具体阐述了ZrB2-SiC材料能抗高温氧化的原因，即氧化过程中能产生三种致密氧化膜，阻止氧气向材料内部扩散，从而实现它的高温抗氧化。另外，本文还分析了SiC对ZrB2—SiC抗氧化性能的影响。最后总结了制备该种材料的方法。

关键词：ZrB2-SiC；高温抗氧化；制备方法

由于ZrB2—SiC复相陶瓷是一种抗氧化、抗烧蚀、在极端温度环境下(2000℃以上)具有良好高温力学性能的超高温陶瓷材料，因此它成为超高温应用领域最具潜力的候选材料，如新型空间飞行器及其运载工具的防热系统，战略导弹的关键材料以及载人式飞船鼻椎、喷嘴和机翼前缘部件材料等。美国宇航局（NASA）分別在1997年和2001年针对HfB2-SiC、ZrB2-SiC 和ZrB2-SiC-C超高温陶瓷进行了两次超声速飞行试验

（SHARP-B1、SHARP-B2），分別将其应用于飞行器的鼻椎和翼前缘部分

[1]。因此，ZrB2

5

.

合适的人炉合金成分和数量8

:

最好使。

属镍

,

电炉本身电耗可降到 5 0一 7 0。

0度,

石墨

人炉合金含磷

%以上,,

,

5含镍 6%左右以保持

电极消耗 2公斤 01.

较低的合余熔点

缩短熔化时间和吹炼时间,

目前电炉生产中存在问题

:

为保证安全操作1 1 0 0公斤,

入炉合金数量一般不超过更易发生边吹风,

炉墙下部积渣比较严重二 0,

,

有时下部炉1

否则既不便操作

膛缩小到直径只有6 0~图2 )量。

毫米 (如上图

和

边放渣而带出合金的现象

同时吹炼时电炉倾。

使操作困难

,

并严重影响到加料数2 5一3 5.

角又大6.

,

容易损坏炉后炉墙其他措施:

如炉门。

口堆封河沙,,

减少,

2

.

阳极板中还保留渣含镍较高。,

.

%左右的,

热损失

,

正确掌握吹风管位置,

操作紧凑,

尽

磷

,

阳极板铸孔上侧易发生断裂3.

。

量缩短每炉时间

等等。

浇铸碎料数量较大

直。

通过以上各种途径

,

除延长炉令外

还降

收率比较低

需要改进浇铸设备和浇铸操作

低了电耗和电极消耗

现生产每吨阳极板含金

碳化硅耐火材料的生产葫芦岛锌厂李志坚

一

、

前

言,

上

。

为此

,

我们自恢复炼锌生产之日起,,

,

即开

碳化硅耐火材料是以碳化硅砂 (又称金刚砂 )为主要原料的 S IC耐火制品全使用温度高达 1 6 0 0℃火砖的 1一]倍 0 4能好,,

始探索

碳化硅加工工艺流程

一、碳化硅的发展史：

1893年 艾奇逊 发表了第一个制碳化硅的专利，该专利提出了制取碳化硅的工业方法，其主要特点是，在以碳制材料为炉芯的电阻炉中通过加热二氧化硅和碳的混合物，使之相互反应，从而生成碳化硅，到1925年卡普伦登公司，又宣布研制成功绿碳化硅。

我国的碳化硅于1949年6月由 赵广和 研制成功，1951年6月，第一台制造碳化硅的工业炉在第一砂轮厂建成，从此结束了中国不能生产碳化硅的历史，到1952年8月，第一砂轮厂又试制成功了绿碳化硅。

随着国民经济的发展，我国又相继发展了避雷器用碳化硅、立方碳化硅、铈碳化硅及非磨料碳化硅。到1969年第一砂轮厂、第二砂轮厂建成4000KW、3000KW的活动式电阻炉，显著提高了机械化程度，大大改善了作业环境。1980年第一砂轮厂建造了我国第一台特大型电阻炉—8000KW；就我们一车间7750KW的冶炼炉在当时也算特大型电阻炉，到现在30000KW的电阻炉已不算稀奇，所以说碳化硅的发展速度是相当快的。

二、碳化硅的分类：（黑碳化硅、绿碳化硅）

通常按碳化硅的含量进行分类，含量越高、纯度越高、它的物理性能越好。一般来讲：含量在95%——98%为一级品，含量在98%以上的为特级品