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如果要在半導(dǎo)體基材上沉積氮化硅,有兩種方法可供使用:
利用低壓化學(xué)氣相沉積技術(shù)在相對較高的溫度下利用垂直或水平管式爐進(jìn)行。
等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在溫度相對較低的真空條件下進(jìn)行。
氮化硅的晶胞參數(shù)與單質(zhì)硅不同。因此根據(jù)沉積方法的不同,生成的氮化硅薄膜會有產(chǎn)生張力或應(yīng)力。特別是當(dāng)使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)時,能通過調(diào)節(jié)沉積參數(shù)來減少張力。
先利用溶膠凝膠法制備出二氧化硅,然后同時利用碳熱還原法和氮化對其中包含特細(xì)碳粒子的硅膠進(jìn)行處理后得到氮化硅納米線。硅膠中的特細(xì)碳粒子是由葡萄糖在1200-1350℃分解產(chǎn)生的。
氮化硅陶瓷制品的生產(chǎn)方法有兩種,即反應(yīng)燒結(jié)法和熱壓燒結(jié)法。氮化硅結(jié)合碳化硅磚是指用SiC和Si為原料,經(jīng)氮化燒成的耐火制品。反應(yīng)燒結(jié)法是將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生產(chǎn)方法成型。然后在氮化爐內(nèi),在1150~1200℃預(yù)氮化,獲得一定強(qiáng)度后,可在機(jī)床上進(jìn)行機(jī)械加工,接著在1350~1450℃進(jìn)一步氮化18~36h,直到全部變?yōu)榈铻橹?。這樣制得的產(chǎn)品尺寸,體積穩(wěn)定。熱壓燒結(jié)法則是將氮化硅粉與少量添加劑(如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等),在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結(jié)。通常熱壓燒結(jié)法制得的產(chǎn)品比反應(yīng)燒結(jié)制得的產(chǎn)品密度gao,性能好。
由氮化硅廠家提供的氮化硅呈淺灰白色,是在特定氣氛溫度下的生成的新型材料。氮化硅在鋼鐵冶煉、耐火材料、等方面有非常好的應(yīng)用,耐磨橡膠、塑料、陶瓷等常溫及高溫密封磨料方面也有廣泛的應(yīng)用。氮化硅結(jié)合碳化硅制品是在氮氣爐中燒制而成的,氮化硅制品的顏色通常都是灰白色的,砸開以后也是灰白色,但是可以明顯看到碳化硅顆粒。氮化硅是具有良好的耐腐蝕性能、導(dǎo)熱性、耐熱沖擊和耐磨損性能??稍谟?800攝氏度以下的溫度使用。氮化硅具有優(yōu)良的分裂耐力性,十分穩(wěn)定的化學(xué)成份和導(dǎo)熱性。具有膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率大及強(qiáng)度大優(yōu)點。四是高溫耐氧化性好。