Proses penyediaan silikon nitrida.

Kaedah menghasilkan silikon nitrida mempunyai kesan yang signifikan terhadap fasa kristal, kesucian dan kekompakan bahan. Bergantung pada keperluan aplikasi, kaedah penyediaan yang berbeza boleh menghasilkan bahan silikon nitrida dengan sifat yang berbeza.

A. kaedah nitriding langsung
Tinjauan Metodologi

Nitriding langsung - adalah proses di mana wap silikon dan nitrogen bertindak balas pada suhu tinggi untuk membentuk silikon nitrida, biasanya pada suhu dari 1400 darjah hingga 1500 darjah, untuk menghasilkan bahan fasa bercampur - Si₃n₄ dan - Si₃n.

Kawalan proses dan senario yang terpakai

Kaedah nitriding langsung sesuai untuk pengeluaran berskala besar, tetapi ia memerlukan kawalan ketat parameter seperti suhu, kesucian nitrogen dan kadar aliran untuk memastikan keseragaman produk dan kompak. Kaedah ini sesuai untuk menghasilkan bahan nitrida silikon pukal, yang digunakan secara meluas dalam pengeluaran seramik struktur industri.

B. Pemendapan Wap (CVD)
prinsip

Pemendapan wap kimia (CVD) - adalah proses di mana silane (sih₄) dan ammonia (NH₃) bertindak balas pada suhu tinggi untuk membentuk filem nipis nitrida silikon. Dengan mengawal kadar dan kadar aliran gas tindak balas, filem silikon nitrida dengan ketebalan seragam dan kesucian tinggi boleh diperolehi.

Kelebihan dan Kekurangan:

Filem nipis silikon nitrida yang dihasilkan oleh CVD mempunyai kesucian yang tinggi dan kekompakan yang tinggi, tetapi peralatan kaedah ini kompleks dan mahal, dan ia sesuai untuk menghasilkan filem tipis dalam semikonduktor dan peranti mikroelektronik.

C. tekanan tinggi nitriding
Keperluan Prinsip dan Peralatan Operasi

Kaedah nitriding tekanan tinggi meningkatkan ketumpatan dan kekuatan silikon nitrida dengan menjalankan tindak balas nitriding pada suhu tinggi dan tekanan tinggi. Persekitaran tekanan tinggi menggalakkan tindak balas silikon dan nitrogen, mengurangkan masa tindak balas.

Kaedah ini sesuai untuk menghasilkan seramik struktur berkepadatan tinggi dan sering digunakan dalam penyediaan bahan silikon nitrida dengan keperluan kekuatan yang tinggi, seperti galas berprestasi tinggi dan alat pemotongan, tetapi keperluan peralatan adalah tinggi, kos penyediaannya tinggi, dan ia sesuai untuk pengeluaran produk-produk yang ditanam tinggi.

D. Sintesis suhu tinggi (SHS)
Tinjauan Metodologi

Sintesis suhu tinggi (SHS) menggunakan ciri-ciri penyebaran diri terhadap tindak balas kimia untuk menghasilkan suhu yang tinggi dengan pencucuhan untuk mempromosikan tindak balas nitriding spontan untuk menghasilkan serbuk nitrida silikon.

Ciri -ciri proses

Kaedah SHS mempunyai kelajuan tindak balas yang tinggi dan penggunaan tenaga yang rendah, tetapi kestabilan dan keseragaman tindak balas sukar dikawal. Kaedah ini sesuai untuk pengeluaran besar-besaran bahan serbuk dan digunakan terutamanya untuk aplikasi seperti pengisian bahan dan atomisasi serbuk.