процесът на подготовка на силициев нитрид

Методът за производство на силициев нитрид оказва значително влияние върху кристалната фаза, чистотата и компактността на материала. В зависимост от изискванията на приложението, различните методи на производство могат да произвеждат силиконови нитридни материали с различни свойства.

А. Директно азот
Метод Методология

Прегледът Директното азотиране е процес, при който силициевите пари и азотът реагират при високи температури, за да образуват силициев нитрид, обикновено при температури между 1400 градуса и 1500 градуса, за да се произвеждат материали в смесената фаза на -si₃n₄ и -si₃n₄.

Контрол на процесите и приложими сценарии

Директното азот е подходящ за производство на голям обем, но изисква строг контрол на параметрите като температура, чистота на азот и дебит, за да се осигури хомогенен и компактен продукт. Този метод е подходящ за производството на насипни силициеви нитридни материали, които се използват широко при производството на индустриална структурна керамика.

Б. Принцип на отлагане на пари (CVD)


Химическото отлагане на пари (CVD) е процес, при който силан (SIH₄) и амоняк (NH₃) реагират при високи температури, за да образуват тънки филми от силициев нитрид. Чрез контролиране на съотношението и дебита на реакционния газ могат да се получат филми за силиконов нитрид с еднаква дебелина и висока чистота.

Предимства и недостатъци:

Тънките филми на силициев нитрид, произведени по метода на ССЗ, са с висока чистота и силно компактни, но оборудването на този метод е сложно и скъпо и е подходящо за производство на тънки филми в полупроводници и микроелектронни устройства.

В. високо налягане
принцип и оборудване за работа на азот

ИЗИСКВАНИЯ Методът на азот с високо налягане подобрява плътността и здравината на силициевия нитрид, като провежда азотна реакция при висока температура и високо налягане. Средата с високо налягане насърчава реакцията на силиций и азот, намалявайки времето за реакция.

Този метод е подходящ за производството на структурна керамика с висока плътност и често се използва при получаването на силициеви нитридни материали с изисквания за висока якост, като високоефективни лагери и инструменти за рязане, но изискванията за оборудване са високи, цената на подготовката е висока и е подходяща за производството на продукти с висока добавена стойност.

D. Синтез на самопропация на високотемпературни (SHS)
Методология

Преглед на самопропагацията на високотемпературен синтез (SHS) използва самопропагационните характеристики на химичните реакции, за да произвежда високи температури чрез запалване, за да стимулира спонтанната азотна реакция за получаване на силициев нитрид на прах.

Характеристики на процеса

Методът SHS има висока скорост на реакция и ниска консумация на енергия, но стабилността и равномерността на реакцията са трудни за контрол. Този метод е подходящ за мащабно производство на прахообразни материали и се използва главно за приложения като пълнене на материали и пръскане на прахове.