จะเตรียมการเคลือบ CVD TaC ได้อย่างไร

การเคลือบ CVD TaCเป็นวัสดุโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูงที่สำคัญซึ่งมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อน และมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 3880 ℃ และเป็นหนึ่งในสารประกอบที่ทนต่ออุณหภูมิสูงสุด มีคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูงที่ดีเยี่ยม ต้านทานการกัดกร่อนของกระแสลมความเร็วสูง ต้านทานการระเหย และเข้ากันได้ทางเคมีและทางกลที่ดีกับกราไฟท์และวัสดุคอมโพสิตคาร์บอน/คาร์บอน

ดังนั้นในการกระบวนการเยื่อบุผิว MOCVDของ GaNLED และอุปกรณ์กำลัง Sicการเคลือบ CVD TaCมีความต้านทานต่อกรดและด่างที่ดีเยี่ยมต่อ H2, HC1 และ NH3 ซึ่งสามารถปกป้องวัสดุเมทริกซ์กราไฟท์ได้อย่างสมบูรณ์และทำให้สภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตบริสุทธิ์

การเคลือบ CVD TaC ยังคงมีความเสถียรเหนือ 2000°C และการเคลือบ CVD TaC เริ่มสลายตัวที่ 1200-1400°C ซึ่งจะปรับปรุงความสมบูรณ์ของเมทริกซ์กราไฟท์อย่างมากอีกด้วย สถาบันขนาดใหญ่ต่างใช้ CVD ในการเตรียมการเคลือบ CVD TaC บนพื้นผิวกราไฟท์ และจะช่วยเพิ่มกำลังการผลิตของการเคลือบ CVD TaC ต่อไป เพื่อตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์จ่ายไฟ SiC และอุปกรณ์ epitaxial GaNLEDS

กระบวนการเตรียมการเคลือบ CVD TaC โดยทั่วไปจะใช้กราไฟท์ความหนาแน่นสูงเป็นวัสดุพื้นผิว และเตรียมโดยปราศจากข้อบกพร่องการเคลือบ CVD TaCบนพื้นผิวกราไฟท์โดยวิธี CVD

กระบวนการทำให้สำเร็จของวิธี CVD เพื่อเตรียมการเคลือบ CVD TaC มีดังต่อไปนี้: แหล่งแทนทาลัมที่เป็นของแข็งที่วางอยู่ในห้องทำให้กลายเป็นไอจะระเหิดเป็นก๊าซที่อุณหภูมิหนึ่ง และถูกขนส่งออกจากห้องทำให้กลายเป็นไอด้วยอัตราการไหลของก๊าซตัวพา Ar ที่อุณหภูมิหนึ่ง แหล่งแทนทาลัมที่เป็นก๊าซจะมาบรรจบกันและผสมกับไฮโดรเจนเพื่อทำปฏิกิริยารีดักชัน ในที่สุด องค์ประกอบแทนทาลัมที่ลดลงจะถูกสะสมบนพื้นผิวของสารตั้งต้นกราไฟท์ในห้องสะสม และปฏิกิริยาคาร์บอไนเซชันจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่กำหนด

พารามิเตอร์กระบวนการ เช่น อุณหภูมิการกลายเป็นไอ อัตราการไหลของก๊าซ และอุณหภูมิการสะสมในกระบวนการเคลือบ CVD TaC มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของการเคลือบ CVD TaC.

การเคลือบ CVD TaC ที่มีการวางแนวแบบผสมถูกเตรียมโดยการสะสมไอสารเคมีอุณหภูมิคงที่ที่ 1800°C โดยใช้ระบบ TaCl5–H2–Ar–C3H6

รูปที่ 1 แสดงโครงร่างของเครื่องปฏิกรณ์การสะสมไอสารเคมี (CVD) และระบบส่งก๊าซที่เกี่ยวข้องสำหรับการสะสม TaC

รูปที่ 2 แสดงสัณฐานวิทยาพื้นผิวของการเคลือบ CVD TaC ที่กำลังขยายต่างๆ ซึ่งแสดงความหนาแน่นของการเคลือบและสัณฐานวิทยาของเมล็ดข้าว

รูปที่ 3 แสดงสัณฐานวิทยาพื้นผิวของการเคลือบ CVD TaC หลังจากการระเหยในพื้นที่ตอนกลาง รวมถึงขอบเขตของเกรนที่เบลอและออกไซด์หลอมเหลวของของเหลวที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว

รูปที่ 4 แสดงรูปแบบ XRD ของการเคลือบ CVD TaC ในพื้นที่ต่างๆ หลังจากการระเหย โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบเฟสของผลิตภัณฑ์การระเหย ซึ่งส่วนใหญ่เป็น β-Ta2O5 และ α-Ta2O5