Презентация "Оптимизация технологического процесса получения твердых растворов карбида кремния и нитрида алюминия"

Оптимизация технологического  процесса получения твердых  растворов карбида кремния и  Физический факультет Физический факультет нитрида алюминия.

Цель работы  Исследование технологических методов  получения твердых растворов на основе  карбида кремния и оптимизация условий  технологического процесса для управляемого  создания материалов с контролируемыми  характеристиками.

Защищаемые положения Методы оптимизации технологических  условий получения твердых растворов на  основе карбида кремния для управляемого  создания материалов с контролируемыми  характеристиками.

Рис.1. Расчетная зависимость состава ЭС твердого раствора SiC –  AlN от температуры роста (состав источника 60% AlN, время  роста 20 мин, состав рабочей атмосферы  0,1 Ar+ 0,4 N2).

Рис.2. Расчетная зависимость состава ЭС твердого раствора SiC  – AlN от состава рабочей атмосферы, время роста 20 мин. а) при разных температурах роста; С Э   в   % N,   l A C 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0 , 0 0 0 , 0 5 0 , 1 5 0 , 1 0 0 , 2 5 С о с т а в   а т м о с ф е р ы   N 2   +   A r 0 , 2 0 0 , 3 0 0 , 3 5   2 2 0 0 0  С   2 3 0 0 0  С

%   , С Э   в   N  l A C 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 0 , 0 0 0 , 0 5 0 , 1 0 0 , 1 5 0 , 2 0 0 , 2 5 A r     +   N 2   0 , 3 0 0 , 3 5 0 , 4 0 0 , 4 5   4 0 %   6 0 % Рис.3. Расчетная зависимость состава ЭС твердого раствора SiC – AlN  от состава рабочей атмосферы, время роста 20 мин. б) при разных составах источника;

Рис.4. Расчетная зависимость состава ЭС твердого раствора SiC  – AlN от содержания AlN в источнике: 1 – 22000 С, 10 мин, 0,1  Ar + 0,4 N2; 2 ­ 22000 С, 10 мин, 1 атм. N2; 3 ­ 2300 С, 10 мин,  (оптимальный). С Э   в   %   N, l A C 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 3 5 4 0 4 5 5 5 7 0 5 0 C A l N ,   %   в   и с т о ч н и к е 6 0 6 5 7 5 8 0 8 5   1   2   3   ( о п т и м ­ й )

Рис.5. Зависимость типа электропроводности от соотношения  парциальных давлений PN2и PArпри концентрации AlN в источнике  40 вес.%. 15 25 35 45 С, %lмол. p­type n­type щ б о P / 2 N P 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 5

ВЫВОДЫ • Анализ  литературных  данных  позволяет  заключить,  что  наиболее  перспективным  в  плане  получения  твердых  растворов (SiC)1­x(AlN)x является метод сублимации. • Из  анализа  условий  роста  с  помощью  математической  модели можно сделать вывод, что максимальное влияние на  состав  растущей  пленки  оказывает  атмосфера  роста,  а  именно, парциальное давление аргона. • При  х  <  0,4  пленки  твердых  растворов  (SiC)1­x(AlN)x,  независимо  от  условий  роста  легко  получить  обоих  типов  проводимости,  при  х  >  0,7  ЭС  все  выращенные    пленки  обладают  n  ­  типом  проводимости.  Предполагается,  что  это  обусловлено  нестехиометричным  наличием  азота  в  твердом растворе, как и в чистом AlN.

Благодарю за внимание!