Нанотехнологии и наноматериалы

Kimyoviy jarayonlarga asoslangan texnologiyalar

Kimyoviy bug'larning cho'kishi (CVD)
Ushbu usullar guruhi gazsimon holatdagi metall birikmalaridan qizdirilgan qismlar yuzasida plyonkalarni cho'ktirishga asoslangan [94]. Cho'kma, qoida tariqasida, pasaytirilgan bosim ostida maxsus kamerada qaytarilish, piroliz, nomutanosiblik kimyoviy reaktsiyalarini qo'llash orqali amalga oshiriladi. Ba'zi hollarda asosiy gazsimon reagentning qo'shimcha bilan o'zaro ta'sir qilish reaktsiyalaridan foydalanish mumkin. Ko'pincha bunday birikmalar sifatida karbonillar, galogenlar va organometall birikmalar qo'llaniladi. Masalan, metall galogenidlari vodorod bilan metallga qaytariladi
galogenlarning vodorod bilan birikmasining hosil bo'lishi va karbonillar piroliz reaktsiyasi yordamida metall va uglerod oksidiga parchalanadi. Kimyoviy reaktsiyalarning eng maqbul yo'nalishi ko'pincha 500 ... 1500 ° S haroratda sodir bo'ladi. Shuning uchun qayta ishlangan qismlar ushbu haroratlarga qizdiriladi, bu qismlarning yuzasida kimyoviy reaktsiyaning lokalizatsiyasini, shuningdek, optimal jarayon oqimini, yuqori qoplama xususiyatlari va yaxshi yopishishini ta'minlaydi. Qoplamaning shakllanishi yotqizilgan materialning ketma-ket qatlamlanishi bilan sodir bo'ladi. Yuqori texnologik haroratlar, shuningdek, qoplama va substrat o'rtasida elementlarning qattiq fazali yoki gaz fazali tarqalishi jarayonlarini faollashtirishi mumkin. Usul 0,01 ... 0,1 mkm / min tezlikda 1 ... 20 mkm qalinlikdagi qoplamalarni olishni ta'minlaydi. Usul quvurlar va teshiklarning ichki yuzalarini qoplash uchun ishlatilishi mumkin. Metall plyonkalardan tashqari, plyonkalar bor, boridlar, uglerod, karbidlar, nitridlar, oksidlar, kremniy va silisidlardan ham olinishi mumkin. CVD usulining asosiy kamchiligi qismlarni yuqori haroratga qizdirish zarurati hisoblanadi. Bir tomondan, bu substratning mexanik xususiyatlari va tuzilishiga salbiy ta'sir ko'rsatadi va boshqa tomondan, agar qoplamaning o'zi nanostrukturaviy holatini olish zarur bo'lsa, qo'shimcha muammolarni keltirib chiqaradi.


Plazmaning porlashi.
Kamerada, qoida tariqasida, pasaytirilgan bosimda, jarayonlar yuqorida tavsiflangan katod va magnetronli püskürtme yoki ion qoplamasi usullari sxemasiga muvofiq amalga oshiriladi. Ushbu usulning ikkita ta'mi mavjud. Reaktiv chayqalishda ionlar ko'rinishidagi maqsadli material faol gaz muhitining ionlari bilan porlash oqimining plazmasida o'zaro ta'sir qiladi. Ish qismlari yuzasiga birikma shaklida qoplama yotqiziladi. Titan va azot ionlari porlash plazmasida o'zaro ta'sirlashganda, titanium nitrid qoplamasini ishlab chiqarish odatiy misoldir. Ikkinchi nav ko'pincha ion bilan faollashtirilgan kimyoviy bug 'birikishi deb ataladi. Bunday holda, CVD usuliga o'xshash kimyoviy reaktsiyalar qo'llaniladi, ammo porlash deşarj plazmasi bilan faollashishi tufayli ularning oqimi uchun zarur bo'lgan haroratlar 200 ... 300 oC gacha kamayadi. Ushbu yondashuv yuqorida ko'rsatilgan CVD usulining asosiy kamchiligini bartaraf etishga imkon beradi [94]. Biroq, bu holda, kimyoviy tarkibi juda yuqori toza bo'lgan qoplamalarni olish deyarli mumkin emas, chunki past darajada desorbsiyaning etarli emasligi sababli.
Substrat haroratida reaktsiya gazlarining aralashmalari hosil qiluvchi qoplamaga kirib borishi mumkin.

5.