실험실에서 실리콘 카바이드(SiC)를 제조하기 위해 고온 화학 기상 증착(HTCVD), 소결, 반응 결합 등 여러 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 각 방법에는 특정 조건과 요구 사항이 있으며 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
고온 화학 기상 증착(HTCVD):
- 이 방법은 외부 가열로 반응 챔버를 2000°C에서 2300°C 사이의 온도로 유지하는 폐쇄형 반응기에서 SiC 결정을 성장시키는 방법입니다. 이 공정은 열역학, 가스 수송 및 필름 성장과 관련된 표면 반응입니다. 단계는 다음과 같습니다:
- 혼합된 반응 가스가 기판 재료의 표면에 도달합니다.
- 고온에서 반응 가스가 분해되어 기판 표면에서 화학 반응을 일으켜 고체 결정 필름을 형성합니다.
결정막이 계속 성장할 수 있도록 반응 가스를 지속적으로 도입하여 기판 표면에서 고체 생성물을 분리합니다.소결:
- 소결은 실리콘 카바이드 세라믹을 생산하는 일반적인 방법입니다. 소결은 몸체 전체를 녹이지 않고 열과 압력 하에서 SiC 분말을 응집하는 것입니다. 소결 보조제를 추가하거나 특정 분위기를 사용하여 공정을 개선할 수 있습니다. 핵심 단계는 다음과 같습니다:
- 고순도 SiC 분말을 준비합니다.
분말을 원하는 모양으로 압축합니다.압축된 파우더를 제어된 분위기에서 녹는점보다 낮은 온도(일반적으로 약 2000°C~2300°C)로 가열하여 원자 확산을 통한 치밀화를 달성합니다.
- 반응 본딩:
- 이 방법은 실리콘 용융물을 탄소와 반응시켜 SiC를 형성하는 방법입니다. 이 과정에는 다음이 포함됩니다:
탄소 소스와 SiC 분말을 혼합하여 그린 바디를 형성합니다.
고온(1500°C 이상)에서 용융 실리콘을 그린 바디에 침투시킵니다.
