Povlakování SiC3 (CVD)
Tento proces je unikátní, protože kombinuje přesně definovanou velikost krystalů, izotropní strukturu a nízkou drsnost povrchu. Vysoká rychlost růstu dosažené pomocí SiC3 (kubický karbid křemičitý) zajišťuje, že bude dosažena nákladová efektivita výroby.
Povlak může být použit například v polovodičových, leteckých a vysokoteplotních technologiích. Poskytuje vysokou čistotu a nepropustnost vrstvy SiC na podkladu z grafitu, porézní keramiky a kompozitů. Kombinace výběru z různých druhů grafitů, a zkušeností v oblasti obrábění grafitu, které CGT Carbon poskytuje, zajistí zákazníkům optimální podporu pro kritické komponenty v těchto odvětvích.
Revoluční povlak SiC3 nabízí následující výhody:
- Kubická struktura s vysokou hustotou. Značně zlepšuje odolnost proti korozi a zvyšuje životnost komponentů.
- Vynikající povlakování slepých děr s 30% tloušťkou povlaku do hloubky 5 mm u díry Ø1mm.
- Povrch s vysokou čistotou. Dosahuje se s použitím plynů s vysokou čistotou v procesu povlakování, přičemž je zabezpečena nízká absorpce N2, aby se dosáhlo vyšší než standardní čistoty.
- Regulace drsnosti povrchu. Proces povlakování může být přizpůsoben pro různé drsnosti povrchu.
SiC3 povlakování – grafit povlakovaný SiC
Průnik
Obrovskou výhodou SiC3 nanášeného technologií CVD, je energie při nanášení, kterou je dosažena hloubka průniku. Díry o průměru až do 1 mm jsou povlakovány až do hloubky 5 mm, při zachování 30 % tloušťky vrstvy v nejhlubším místě. Větší rovnoměrnosti tloušťky vrstvy je dosahováno při větším průměru děr.
Aplikace
Ochranný povlak pro grafitové komponenty používané při MOCVD, EPI, a výrobě polovodičů a LED.
SiC3 povlaky
SiC3, zkratka pro kubický karbid křemičitý, je izotropní čistý povlak z karbidu křemičitého, který nabízí CGT Carbon pro širokou škálu aplikací. Materiály odolné vůči vysokým teplotám, jako je grafit, keramika na bázi SiC a některé žáruvzdorné kovy, jako je wolfram a molybden, mohou být potaženy SiC3. Povlak chrání podkladový materiál proti korozi, oxidaci, působí jako difuzní bariéra a zabraňuje absorpci a desorpci nečistot z podkladového materiálu, který může ovlivňovat výrobní procesy. Povlak rovněž zabraňuje tomu, aby částice z podkladového materiálu zasahovaly do výrobních procesů nebo výrobků. V kombinaci s porézními materiály, jako je grafit, se vrstva grafitu infiltruje vrstvou SiC3, což má za následek výbornou adhezi a ochranu proti korozi. Aplikace jsou v polovodičovém průmyslu, výrobě LED, solární energetice, speciálním tepelném zpracování a leteckém průmysle.
CGT Carbon povlakování
Jako nezávislý dodavatel grafitů a povlaků nabízí CGT Carbon krátké dodací lhůty, konkurencieschopné ceny a nejvyšší standardy kvality. Poskytujeme množstvo řešení bez omezení na specifické druhy grafitů nebo jiných materiálů.
Technologie a obecné charakteristiky
CGT Carbon používá technologii CVD k nanášení tenkých vrstev SiC3 v rozmezí 10 až 200 μm. Výsledný povlak má preferovanou kubickou 3C strukturu, která poskytuje nejlepší ochranu proti korozi ve srovnání s jinými strukturami SiC. Standardní tloušťka je 80 - 100 μm a technologie umožňuje pokrýt všechny oblasti hustým povlakem. Malé slepé díry jsou pokryty až do průměru 1 mm a hloubky 5 mm. Výrobky jsou umístěny v reaktoru na čisté materiály, které jsou kompatibilní s tímto procesem, jako je vyčištěný grafit a komponenty předem potažené SiC3. V kombinaci s použitím plynů kvality pro polovodičový průmysl, zajistí povrstvení s minimálními nečistotami, a tím lepší odolnost proti korozi. Konstrukce reaktoru zajišťuje, že pouze vysoce čisté materiály a plyny s vysokou čistotou jsou přítomny ve vysokoteplotní zóně, což zajistí extrémně čisté vrstvy s vysokým elektrickým odporem. Vysokoteplotní procesy u koncových zákazníků prokázaly vynikající kvalitu vrstev SiC3, které často překonávájí OEM řešení.
Polovodičové destičky (křemíkové, safírové, SiC, GaN) benefitují z vysoké čistoty a dobře definovaného rozhraní SiC3. Tepelná vodivost je vysoká a tepelný přenos povlak neomezuje. Další vlastnosti materiálu odpovídají teoretickým hodnotám.
V současné době je maximální velikost součástek omezena na 360 mm. V budoucnosti společnost CGT Carbon plánuje rozšířit nabídku povlakování také větších součástek.
Obecné vlastnosti
Níže jsou uvedeny typické hodnoty některých důležitých vlastností pro SIC3. Některé z nich (tj. velikost krystalů, elektrický odpor) mohou být přizpůsobeny a optimalizovány pro konkrétní aplikace. Tloušťka vrstvy se může měnit, ale obvykle se dosáhne vrstvy 80 - 100 μm.
SiC3 specifikace
Parameter | Hodnota |
---|---|
Hustota | 3200 kg.m-3 |
Krystalická struktura | 3C (kubická; β) |
Porozita | 0% (helium leak tight) |
Velikost krystalů | 1 – 5 µm |
Vzhled | Sivá farba, matný vzhled povrchu |
Teplotní expanze (RT -400°C) | 4.2 x 10-6m.K-1 |
Teplotní vodivost (@20°C) | 200 W.m-1.K-1 |
Modulus elasticity | 450 GPa |
Elektrický odpor (@20 °C) | 1MΩ.m |
XDR
XRD diagram. Špičky zobrazené ve schématu dokonale odpovídají krystalické struktuře 3C.
Drsnost povrchu
Typické parametry drsnosti povrchu jsou Ra = 0,8μm, Rz = 5μm a Rt = 8μm
Čistota materiálu
Tato tabulka znázorňuje nečistoty vrstvy SiC3.
Nejnižší limit detekce této metody. Testování prováděné laboratořem EAG pomocí hmotnostní spektroskopie typu „Glow discharge“.
Element | Impurities (PPM) |
---|---|
Sodium | <0.01 |
Magnesium | <0.01 |
Aluminium | <0.02 |
Potasium | <0.5 |
Calcium | <0.05 |
Titanium | <0.005 |
Vanadium | <0.005 |
Chromium | <0.3 |
Iron | <0.04 |
Cobolt | <0.05 |
Nickel | <0.05 |
Molybdenum | <0.05 |
Tin | <0.05 |
Tungsten | <0.01 |