실리콘 카바이드(SiC)의 화학 기상 증착(CVD)은 주로 전자 제품 제조에 사용되는 고품질 SiC 결정을 합성하는 데 사용되는 공정입니다. 이 방법에는 2000°C~2300°C 범위의 온도에서 작동하는 고온 화학 기상 증착(HTCVD)이 사용됩니다. 이 공정에서는 반응 가스의 혼합물이 폐쇄형 반응기에 도입되어 기판 재료의 표면에서 분해 및 반응하여 고체 SiC 결정막을 형성합니다. 이 필름은 반응 가스가 지속적으로 공급됨에 따라 계속 성장하고 고체 생성물은 기판 표면에서 제거됩니다.
자세한 설명:
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반응기 설정 및 온도 제어:
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SiC 증착을 위한 HTCVD 공정은 화학 반응에 필요한 고온을 유지하기 위해 외부에서 가열되는 밀폐된 반응기에서 진행됩니다. 이러한 온도는 일반적으로 2000°C~2300°C 범위로, 반응 가스가 효과적으로 분해되어 기판과 반응할 수 있도록 보장합니다.화학 반응 및 가스 혼합물:
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공정에 사용되는 반응 가스는 일반적으로 휘발성 실리콘과 탄소 화합물의 혼합물입니다. 반응기의 고온 환경에 도달하면 이러한 가스는 분해되어 기판 표면에서 반응합니다. 가스 혼합물의 정확한 구성과 특정 반응은 다양할 수 있지만, 전반적인 목표는 기판 위에 SiC 층을 증착하는 것입니다.
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필름 성장과 메커니즘:
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반응 가스가 분해되고 반응하면서 기판 위에 고체 SiC 필름을 형성합니다. 이 필름은 더 많은 가스가 유입되고 반응함에 따라 층층이 성장합니다. 더 이상 필요하지 않은 고체 생성물은 분리되어 기판 표면에서 멀어지므로 SiC 필름이 지속적으로 성장할 수 있습니다.응용 분야 및 장점:
CVD로 생산된 SiC는 전기 저항이 낮아 합리적인 전기 전도체가 될 수 있습니다. 이 특성은 방전 가공(EDM)과 같은 기술을 사용하여 미세한 피처와 고종횡비 구멍을 만드는 정밀 부품 제조에 특히 유용합니다. 또한 CVD를 사용하면 도핑을 제어하여 단결정 SiC 필름을 성장시킬 수 있어 전자 제품 제조에서 활용도를 높일 수 있습니다.
