Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез пленок карбида кремния из газовой фазы метилсилана Карами, Юсеф

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Карами, Юсеф. Синтез пленок карбида кремния из газовой фазы метилсилана : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04.- Санкт-Петербург, 2000.- 141 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-2/513-9

Введение к работе

Актуальность темы.

Такие свойства карбида кремния, как тугоплавкость, химическая, радиационная и износостойкость, высокая твердость, низкий коэффициент диффузии атомов (углерода и др.) обуславливают применение пленок и покрьтгй SiC защитного и барьерного характера. В электронике SiC используются для изготовления силовых, высокотемпературных приборов и высокочастотных полупроводниковых приборов, в оптике -для зеркал лазеров. Аморфный гидрированный карбид кремния a-Sii.xCx:H, получаемый методами магнетронного распыления и плазмо химического осаждения из газовой фазы, перспективен с точки зрения его фотопроводимости и фотолюминесценции. Среди различных методов получения большое значение, вследствие своей универсальности, имеют термически активированные химические реакции образования карбида кремния из газообразных реагентов (Chemical Vapor Deposition

— CVD), поскольку позволяют синтезировать не только пленочные
структуры, но и покрытия на зернистых материалах; заращивать карби-
докремниевой матрицей поры внутри твердых тел или образованные
упаковкой дисперсных частиц, волокон, слоев (Chemical Vapor Infiltration

— CVI), т.е. получать композиционные материалы.

Использование метилсилана (МС) в качестве исходного реагента для получения карбида кремния методом химического осаждения из газовой фазы (CVD)

CH3SiH3 = SiC+3H2 дает ряд преимуществ по сравнению с традиционными способами, в которых используются галоидные кремнииорганические соединения, чаще всего— метилтрихлорсилан (CH3SiCl3 = SiC + ЗНС1), либо смеси силана с углеводородом (Silit +C3Hs). МС обеспечивает экологическую чистоту и безопасность процесса, поскольку исключаются агрессивные вредные хлорсодержащие вещества и МС химически стоек при комнатной температуре (не пирофорен, как моносилая; не диспропорционирует при длительном хранении, как полисиланы). Помимо прочего, использование метилсилана позволяет понизить температуру CVD — процесса, которая для друпгх исходных реагентов в большинстве случаев превышает 1000 С.

Кинетика реакции, а также состав, структура и свойства осажденных пленок, ранее исследовались для условий проведения пиролиза МС в реакторах с холодными стенками в области относительно низких парциальных давлений метилсилана р(МС) я 1... 10 Па и общих давлений р. [Johonson A.D. et al. II J. Phys. Chem.l993.V.97,N49.P.12937-12948; Oh-

shita Y. II J. Cryst. Growth. 1995. V.147, N1/2. P.lll-116; Golecki F. et al. II Appl. Phys. Lett. 1992. V60, N14. P. 1703-1705]

Цель работы.

-Получение карбида кремния путем термического разложения МС в реакторе с горячими стенками в области относительно высоких давлений р(МС) и р.

-Исследование химической кинетики данного процесса.

-Изучение состава, структуры, свойств полученных пленок карбида кремния методами спектроскопии, дифракции, микроскопии, электрофизических измерений.

Научная новизна

- Определены границы областей гетерогенного (рост пленок на поверхности) и гомогенного (образование порошка в объеме) разложения МС.

-Для режима роста пленок карбида кремния из газовой фазы МС установлена зависимость константы скорости реакции от парциального давления газа-разбавителя (НД когда феноменологическая кинетика процесса описывается уравнением Линдемана.

-Для исследуемых условий протекания CVD- процесса (вблизи от критического перехода в режим гомогенного разложения МС) определены кинетические параметры реакции (порядок реакции, энергия активации) и состав, структура образующихся пленок (аморфный слабогидри-рованный карбид кремния).

Практическая значимость

Установлены пределы возможностей получешш пленок карбида кремния из газовой фазы метилсилана в реакторе с горячими стенками, т.е. (а) диапазон рабочих параметров CVD- процесса и таких, как давление, температура, мольное отношение МС : газ-разбавитель (водород), скорость роста пленки и (б) состав, структура образующихся пленок в зависимости от условий осаждения.

Апробация работы

Проведена на научно-технической конференции аспирантов СПбГТИ (С - Петербург, 1999.).

Публикации

Основное содержание результаты диссертации опубликовано в трех научных работах, из них одна статья и два тезисов докладов конференций.

Объем її структура диссертации

Работа изложена на 141 странице, содержит 29 рисунков и 10 таблиц; состоит из введеїшя (3 стр.), обзора литературы (43 стр.), экспериментальной части (24 стр.), результатов исследования (55 стр.), выводов (4 стр.), списка литературы (113 наименований).