2. Synag prosesi
2.1 heselimleýji filmiň bejergisi
Uglerod filmini gönüden-göni döretmek ýa-da grafit kagyzy bilen baglanyşykSiC wafliýelim bilen örtülen birnäçe meselä sebäp boldy:
1. Wakuum şertlerinde ýelimleýji filmSiC wafliep-esli howa çykmagy sebäpli ýerüsti gözenekliligi sebäpli şkala meňzeş görnüşi ösdürdi. Bu, ýelimlenýän gatlaklaryň karbonlaşmadan soň dogry birleşmeginiň öňüni aldy.
2. Baglanyşyk wagtyndawafligrafit kagyzyna bir gezekde goýulmalydyr. Düzediş ýüze çyksa, deň däl basyş ýelimiň birmeňzeşligini peseldip, baglanyşyk hiline ýaramaz täsir edip biler.
3. Wakuum amallarynda ýelim gatlagyndan howanyň bölünip çykmagy, ýelmeýän filmiň içinde köp sanly boşluklaryň döremegine sebäp bolup, baglanyşyk kemçiliklerine sebäp boldy. Bu meseleleri çözmek üçin ýelimi öňünden guradyňwafliEgriji örtükden soň gyzgyn tabakdan peýdalanmak maslahat berilýär.
2.2 Karbonizasiýa prosesi
Uglerod filmini döretmek prosesiSiC tohum wafligrafit kagyzyna baglamak, berk baglanyşygy üpjün etmek üçin ýelim gatlagynyň belli bir temperaturada karbonlaşdyrylmagyny talap edýär. Heselim gatlagynyň doly däl karbonlaşmagy, ösüş döwründe çüýremegine, kristalyň ösüş hiline täsir edýän hapalary çykaryp biler. Şonuň üçin ýelim gatlagyň doly karbonlaşmagyny üpjün etmek, ýokary dykyzlykly baglanyşyk üçin möhümdir. Bu gözleg, temperaturanyň ýelimlenýän karbonizasiýa täsirini öwrenýär. Fotorezistiň birmeňzeş gatlagy ulanyldywafliüstünde we wakuumyň aşagynda turba peçine ýerleşdirildi (<10 Pa). Temperatura kesgitlenen derejelere (400 ℃, 500 and we 600 ℃) ýokarlandy we karbonizasiýa ýetmek üçin 3-5 sagat saklandy.
Synaglar görkezildi:
400 at-da, 3 sagatdan soň ýelimleýji film karbonlaşmady we goýy gyzyl reňkde peýda boldy; 4 sagatdan soň düýpli üýtgeşiklik bolmady.
500 at-da, 3 sagatdan soň film gara reňkde boldy, ýöne şonda-da ýagtylyk iberildi; 4 sagatdan soň düýpli üýtgeşiklik ýok.
600 At tizlikde, 3 sagatdan soň film doly uglerodlaşmagy görkezýän ýagtylyk geçirijisiz gara reňkde boldy.
Şeýlelik bilen, amatly baglanyşyk temperaturasy ≥600 be bolmaly.
2.3 heselimleýji amaly amal
Heselimleýji filmiň birmeňzeşligi, ýelimleýiş amalyna baha bermek we birmeňzeş baglanyşyk gatlagyny üpjün etmek üçin möhüm görkeziji bolup durýar. Bu bölüm dürli ýelimleýji film galyňlygy üçin iň amatly aýlaw tizligini we örtük wagtyny öwrenýär. Birmeňzeşlik
filmiň galyňlygy, iň pes film galyňlygy Lmin-iň peýdaly meýdana iň ýokary film galyňlygy Lmax-a bolan gatnaşygy hökmünde kesgitlenýär. Filmiň galyňlygyny ölçemek üçin wafli boýunça bäş nokat saýlandy we birmeňzeşlik hasaplandy. 4-nji suratda ölçeg nokatlary görkezilýär.
SiC wafli bilen grafit komponentleriniň arasynda ýokary dykyzlykly baglanyşyk üçin, ileri tutulýan ýelim filmiň galyňlygy 1-5 mkm. Uglerod plýonkasyny taýýarlamakda we wafli / grafit kagyz baglamak prosesinde ulanylýan 2 µm galyňlykdaky film saýlandy. Karbonlaşdyryjy ýelim üçin iň amatly aýlaw parametrleri 15 s 2500 r / min, birleşdiriji ýelim üçin bolsa 15 s 2000 r / min.
2.4 Baglanyş prosesi
SiC wafli grafit / grafit kagyzy bilen birikdirilende, baglanyşyk gatlagyndan karbonlaşma wagtynda emele gelen howa we organiki gazlary doly ýok etmek möhümdir. Gazyň doly ýok edilmegi boşluklara sebäp bolýar, dykyz däl baglanyşyk gatlagyna getirýär. Mehaniki ýag nasosynyň kömegi bilen howa we organiki gazlar ewakuasiýa edilip bilner. Ilki bilen, mehaniki nasosyň üznüksiz işlemegi wakuum kamerasynyň çägine ýetmegini üpjün edýär we baglanyşyk gatlagyndan howany doly aýyrmaga mümkinçilik berýär. Temperaturanyň çalt ýokarlanmagy, ýokary temperaturaly karbonizasiýa wagtynda gazyň öz wagtynda ýok edilmeginiň öňüni alyp, baglanyşyk gatlagynda boşluklary emele getirip biler. Heselimleýji häsiýetler, bu temperaturadan ýokary durnuklaşyp, ≤120 at-da ep-esli artykmaçlygy görkezýär.
Daşky basyş, ýelimlenýän filmiň dykyzlygyny ýokarlandyrmak üçin ulanylýar, howa we organiki gazlaryň çykarylmagyny ýeňilleşdirýär, netijede ýokary dykyzlykly gatlak emele gelýär.
Gysgaça aýdylanda, 5-nji suratda görkezilen baglanyşyk prosesi egrisi işlenip düzüldi. Belli bir basyş astynda, temperatura ýokary temperatura (~ 120 to) ýokarlanýar we çykarylýança saklanýar. Soňra, temperatura karbonizasiýa temperaturasyna çenli ýokarlanýar, zerur dowamlylygy saklaýar, soňra otag temperaturasyna tebigy sowadyş, basyş goýberilýär we baglanan wafli aýrylýar.
2.2-nji bölüme görä, ýelimleýji film 3 sagatdan gowrak 600 at karbonlaşdyrylmalydyr. Şonuň üçin, baglanyşyk prosesiniň egrisinde T2 600 ℃ we t2-den 3 sagada çenli düzülýär. Baglanyş basyşynyň, birinji basgançakly ýyladyş wagty t1 we ikinji basgançakly ýyladyş wagty t2-iň baglanyşyk netijelerine täsirini öwrenýän ortogonal synaglar arkaly kesgitlenen baglanyşyk egrisi üçin iň amatly bahalar 2-4-nji tablisada görkezilýär.
Netijeler görkezildi:
5 kN baglanyşyk basyşynda, ýyladyş wagty baglanmaga az täsir etdi.
10 kN-de, birinji basgançakly ýyladyş bilen baglanyşyk gatlagyndaky boş ýer azaldy.
15 kN-da, birinji etapdaky ýyladyşy uzaltmak boşluklary ep-esli azaltdy we netijede olary ýok etdi.
Ikinji basgançakly ýyladyş wagtynyň baglanyşykdaky täsiri ortogonal synaglarda görünmedi. Baglaýyş basyşyny 15 kN-de we birinji basgançakly ýyladyş wagtyny 90 minutda, ikinji, 30, 60 we 90 minutlyk ýyladyş wagtlarynyň hemmesi, ikinji basgançakly ýyladyş wagtynyň bardygyny görkezýän boş dykyz baglanyşyk gatlaklaryna sebäp boldy. baglanyşygyna az täsir edýär.
Baglama prosesi egrisi üçin iň amatly bahalar: baglanyşyk basyşy 15 kN, birinji basgançak ýyladyş wagty 90 min, birinji etap temperaturasy 120 ℃, ikinji basgançak ýyladyş wagty 30 min, ikinji basgançakly temperatura 600 ℃ we ikinji basgançakly wagt 3 sagat.
Iş wagty: Iýun-11-2024