لایه نشانی رسوب شیمیایی بخار حرارتی

لایه نشانی رسوب شیمیایی بخار حرارتی
تعداد رای : 1

رسوب‌نشانی شیمیایی بخار (CVD) یکی از روش‌های مبتنی بر لایه‌نشانی به کمک فناوری خلأ است که می‌تواند پوشش‌هایی تقریباً از همه خانواده مواد فلزی و غیرفلزی، ترکیباتی چون کاربیدها، نیتریدها، اکسیدها، اینترمتالیک و بسیاری دیگر مواد را ایجاد کند. لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار، به طور خلاصه عبارت است از تشکیل و رسوب یک لایه جامد ناشی از واکنش یا واکنش‌های شیمیایی گونه‌های موجود در فاز گازی.
فیلم جامد می‌تواند به صورت آمورف، چندبلوری و یا تک‌بلور با خواص ویژه روی زیرپایه مناسب تهیه شود. این تکنولوژی امروزه در برخی حوزه‌های پوشش‌دهی مواد تقریباً بدون رقیب است، برخی از این حوزه‌ها عبارت اند از: نیمه‌هادی‌ها و دیگر فرآیندهای تولید قطعات الکترونیکی، پوشش‌دهی بر روی ابزارها، یاطاقان‌ها و دیگر قطعات مقاوم به سایش، محصولات نوری و الکتروفتونیکی.
مانند همه واکنش‌های شیمیایی، CVD نیز نیاز به یک انرژی اکتیواسیون برای انجام واکنش‌ها دارد. معمول‌ترین روش، استفاده از انرژی حرارتی است که هنوز اصلی‌ترین روش برای رسوب شیمیایی از فاز بخار برای فلزات و سرامیک‌ها به حساب می‌آید. یک دستگاه TCVD ازچهار جز اصلی، تشکیل می‌شود: سیستم تأمین کننده گازهای واکنش‌گر، محفظه پوشش‌دهی، و سیستم تخلیه. جز چهارم که اغلب امروزه استفاده می‌شود یک مانیتور کنترل فرآیند پایه کامپیوتری است که وظیفه پایش و کنترل پارامترهای CVD را برعهده دارد.
دستگاه، عملکرد و مکانیزم CVD تا مقدار زیادی به همان روش PVD است، با یک تفاوت عمده به این شرح که در تکنیک PVD، بر خلاف CVD، فرآیندهای لایه‌نشانی بیشتر بر واکنش‌های فیزیکی استوار است تا واکنش‌های شیمیایی. در مقابل، فرآیندهای لایه‌نشانی CVD، کاملاً وابسته به واکنش‌های شیمیایی است که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از: تجزیه حرارتی، کاهشی، هیدرولیز، اکسیداسیون، کربوریزاسیون و نیتریداسیون. این واکنش‌ها می‌توانند یا به صورت تکی و یا به صورت ترکیبی انجام گیرند. واکنش‌های CVD تحت تأثیر عواملی نظیر شیمی واکنش، ترمودینامیک (دما، فشار و اکتیویته شیمیایی)، انتقال جرم و ملاحظات سینتیکی هستند.
هر چند بررسی‌های تئوری قبل از انجام فرآیند می‌تواند راهنمای خوبی برای تعیین مسیر واکنش‌ها و پیش‌بینی محصول (پوشش) تولیدی باشد، اما حتی بهترین مدل‌های تئوری، در نهایت نیاز به روش‌ها و آزمون‌های تجربی دارند. همچنین، برای در نظر گرفتن برخی ملاحظات نظیر جنبه‌های دینامیک گازی و تعادل شیمیایی واکنش‌ها جهت بهبود بازدهی، نیاز به استفاده از روش‌های مبتنی بر آزمون و خطا تاحدودی ضرورت می‌یابد. کدهای دینامیک سیالی بسیاری برای شبیه‌سازی این فرآیندها توسعه پیدا کرده است که اکنون برای به حداکثر رساندن توانایی تولید محصول (پوشش) در ساخت راکتورها از آن‌ها استفاده می‌شود. کدهای فوق می‌توانند تئوری نرخ واکنش، جنبه‌های تعادلی ترمودینامیک و محدودیت‌های ارائه شده توسط طراحی محفظه پوشش‌دهی را لحاظ کنند.
برخی از کاربردهای عمده CVD در حوزه‌ گسترده‌ای از علوم و تکنولوژی اشاره می‌شود:
  • فرآیندهای ریزساختارها (microfabrication) به طور گسترده‌ای از CVD برای لایه‌نشانی مواد در شکل‌های گوناگون شامل تک‌کریستال‌ها، پلی‌کریستال‌ها، آمورف و به صورت رشد هم‌بافته استفاده می‌کنند.
  • الماس‌های ساختگی
  • سنتز سیلیکون‌ دی‌اکسید
  • پوشش‌های مقاوم به سایش و خوردگی بر روی ابزارآلات، یاطاقان‌ها و مته‌ها
  • قطعات فتوولتاییک
  • مدارهای مجتمع (IC)
  • پلیمرزاسیون
  • پوشش‌های فوق نازک
  • نانوتیوپ‌های کربنی
  • سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)
  • تولید قطعات نیمه‌هادی
  • قطعات اپتیکی و اپتوالکترونیکی
دستگاه TCVD یک سیستم مقرون به صرفه با کیفیت بالای رسوب‌نشانی شیمیایی فاز بخار است. جزئیات بیشتر در مورد سامانه TCVD در جدول ارائه شده است.
filereader.php?p1=main_c4ca4238a0b923820
امروزه، CVD، یک ابزار اصلی برای تولید رنج وسیعی از مواد و قطعات صنعتی به شمار می‌رود. کاربرد مهم دیگر آن در تولید ریزساختارها از جمله قطعات الکترونیک است. همچنین، رسوب‌نشانی شیمیایی از فاز بخار، امروزه کاربردهای بدون رقیبی در تولید برخی مواد در حوزه نانو یافته است. از آن جمله می‌توان به تولید انواع دگرشکل‌های کربنی شامل نانوالیاف، نانوتیوپ‌ها، نانوالماس و گرافن اشاره کرد.
  • محیط آزمایشگاه باید فضایی به مساحت 25 متر مربع باشد تا کاربر بتواند به راحتی از دستگاه استفاده نماید.
  • سامانه باید بر روی میزی با تحمل وزن Kg400، ثابت و بدون لرزش و کاملاً تراز استقرار یابد.
  • پمپ خلأ باید در کنار سامانه و بر روی یک دمپر لرزش استقرار یابد.
  • امکان قرارگرفتن کپسول‌های گاز سامانه در کنار دیوار و بستن آن به دیوار مهیا باشد.
  • در طول استفاده و یا برای یک دوره زمانی پس از استفاده از دستگاه نباید سطوح بیرونی و یا داخلی دستگاه لمس کرده شود.
  • نباید از مواد قابل اشتعال و یا مواد سوختنی استفاده کرد، این کار موجب آتش سوزی یا انفجار می‌گردد. این دستگاه شامل قطعاتی است که ممکن است این مواد آتش زا را مشتعل کنند.
  • با توجه به دمای کاری بالای کوره حتماً اتصال به زمین در کابل اصلی دستگاه لحاظ شود.
  • قبل از شروع به کار تمام اتصالات مربوط کپسول گاز و هر گونه نشتی بررسی شود.
  • از یک پریز برق با ظرفیت ولتاژ و جریان مناسب (بیشتر از A15) استفاده شود.

استاندارد های این محصول

  • گواهی نانومقیاس

    تاریخ استاندارد : ۱۳۹۵/۱۲/۱۸

    تاریخ اعتبار : ۱۳۹۸/۱۲/۱۷

نظرات

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کد امنیتی (حروف بزرگ)