ಸಾಮಾನ್ಯ TaC ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳ ತಯಾರಿ ವಿಧಾನ

ಭಾಗ/1
CVD (ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಠೇವಣಿ) ವಿಧಾನ:
900-2300℃ ನಲ್ಲಿ, TaCl ಬಳಸಿ₅ಮತ್ತು CnHm ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲಗಳಾಗಿ, H₂ ಕಡಿಮೆ ವಾತಾವರಣವಾಗಿ, Ar₂ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಗ್ಯಾಸ್, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಠೇವಣಿ ಫಿಲ್ಮ್. ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಲೇಪನವು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್, ಏಕರೂಪದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ದುಬಾರಿ ವೆಚ್ಚ, ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಠೇವಣಿ ದಕ್ಷತೆಯಂತಹ ಕೆಲವು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ.
ಭಾಗ/2
ಸ್ಲರಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ವಿಧಾನ:
ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲ, ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಮೂಲ, ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಬೈಂಡರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಣಗಿದ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಲೇಪನವು ನಿಯಮಿತ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವಿಲ್ಲದೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಲೇಪನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಬೆಂಬಲ ದೋಷಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಲೇಪನ ಬಂಧದ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇದು ಅನ್ವೇಷಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.
ಭಾಗ/3
ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಪಡಿಸುವ ವಿಧಾನ:
TaC ಪುಡಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಆರ್ಕ್‌ನಿಂದ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಜೆಟ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಹನಿಗಳಾಗಿ ಪರಮಾಣುಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಿಂಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ವಾತವಲ್ಲದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ.

 

ಚಿತ್ರ . GaN ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಗ್ರೋನ್ MOCVD ಸಾಧನದಲ್ಲಿ (Veeco P75) ಬಳಕೆಯ ನಂತರ ವೇಫರ್ ಟ್ರೇ. ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು TaC ಯಿಂದ ಲೇಪಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒಂದು SiC ಯಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ.

TaC ಲೇಪಿತಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ

ಭಾಗ/1
ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿ:
TaC ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಇತರ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ, ಲೇಪನದ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಬಿರುಕುಗಳು, ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ, ಮತ್ತು ಕೊಳೆತವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಾಸ್ತವಿಕ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಲೇಪನವನ್ನು ಸಿಪ್ಪೆ ತೆಗೆಯುವುದು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.
ಭಾಗ/2
ಶುದ್ಧತೆ:
TaC ಲೇಪನಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಲೇಪನದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿಷಯ ಮಾನದಂಡಗಳು ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ಭಾಗ/3
ಸ್ಥಿರತೆ:
2300℃ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಾತಾವರಣದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಲೇಪನದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕಗಳಾಗಿವೆ. ಪಿನ್‌ಹೋಲ್‌ಗಳು, ಬಿರುಕುಗಳು, ಕಾಣೆಯಾದ ಮೂಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಏಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳು ನಾಶಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ಭೇದಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಭೇದಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಲೇಪನ ರಕ್ಷಣೆ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಭಾಗ/4
ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧ:
TaC 500℃ ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ Ta2O5 ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ದರವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಧಾನ್ಯಗಳಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಮೇಣ ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಹರಳುಗಳು ಮತ್ತು ಮುರಿದ ಹರಳುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಂತರಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಲೇಪನವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವವರೆಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಒಳನುಸುಳುವಿಕೆ ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವು ಕಳಪೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ನೋಟದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಭಾಗ/5
ಏಕರೂಪತೆ ಮತ್ತು ಒರಟುತನ:
ಲೇಪನದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಅಸಮ ವಿತರಣೆಯು ಸ್ಥಳೀಯ ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡದ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಬಿರುಕು ಮತ್ತು ಸ್ಪಲ್ಲಿಂಗ್ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವು ಲೇಪನ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒರಟುತನವು ಸುಲಭವಾಗಿ ವೇಫರ್ ಮತ್ತು ಅಸಮ ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿದ ಘರ್ಷಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಭಾಗ/6
ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ:
ಏಕರೂಪದ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವು ಲೇಪನದ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಬಂಧವು ಬಿಗಿಯಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕುಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದು ಸುಲಭ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಧಾನ್ಯದ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬಿರುಕುಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಲೇಪನದ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಒರಟಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಲೇಪನವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಉದುರಿಹೋಗುತ್ತದೆ.