Pirolitik Bor Nitrür Pota Malzemelerinin Keşfi

Pirolitik Bor Nitrür Potaların performans ve saflık açısından yetkin olduğu bilinmektedir. Standartlarla karşılaştırıldığında Bor Nitrür Potaları, PBN potaları Birçok yönden farklıdırlar. Korozyon direnci sunarlar, daha yüksek sıcaklıklarda çalışırlar ve oksidasyona karşı dirençlidirler. PBN, büyümesi ve özellikleri.

Pirolitik Bor Nitrür Pota Nedir?

PBN potaları 99,9% saflık değerine sahip gelişmiş yüksek sıcaklık malzemeleridir. Genellikle CVD işlemiyle üretilirler. Üretim, yüksek sıcaklıkta vakum koşullarında yapılır. Amonyak ve Bor halojenürleri kullanılır.

PBN potaları Isıyı iyi iletirler. Daha yüksek ısı iletkenliğine sahiptirler. PBN potaları Oda sıcaklığında reaksiyona girmez. BN'den yapılan potaların ayrıca 1000°C'nin altında mükemmel anti-oksidan özelliklere sahip olduğu bilinmektedir.

Pirolitik Bor Nitrür Yapısı

PBN, CVD yöntemiyle üretilen Bor Nitrür olarak da bilinir. Bu seramik malzeme genellikle yüksek sıcaklıkta pirolizle hazırlanır. Hepimizin bildiği gibi, Bor Nitrür esas olarak Hekzagonal ve Kübik olmak üzere iki ana yapıya sahiptir.

Pirolitik Bor Nitrür aynıdır Altıgen Bor Nitrür Katmanlı yapısında daha az yönelim bozukluğu vardır. En büyük fark, pirolitik Bor Nitrür  Üretim yöntemi CVD'dir.

Pirolitik Bor Nitrür'ün özellik tablosu

Pirolitik Bor Nitrür'ün tipik özellikleri ve değerleri daha iyi anlaşılması için aşağıda verilmiştir:

PBN'nin darbe direnci, yaklaşık 2000°C'lik bir sıcaklıkta bile kritik öneme sahiptir. Süblimleşme noktası göstermez ve 3000°C'lik bir sıcaklıkta Bor ve Azota ayrışır.. Pirolitik Bor Nitrür Daha yüksek elektrik direncine sahiptir ve dolayısıyla iyi bir yalıtkandır. Yüzeyinde daha az gözenek bulunur, pürüzsüzlük ve ıslanmazlık sağlar.

Pirolitik Bor Nitrür Pota Özellikleri

PBN'nin özellikleri fiziksel, termal, elektriksel ve kimyasal olarak sınıflandırılır.

PBN Potalarının Fiziksel Özellikleri

• PBN potaları yüksek işlenebilirliğe sahiptir ve çeşitli geometriler yapmak için kullanılabilir
• Yoğunluk değeri 1,9 ila 2,3 g/cm3 arasındadır
•  PBN potaları < 1 x 10^-10 cm/s aralığında Helyum açısından iyi geçirgenliğe sahiptir
• PBN potaları Daha az nem emilimine sahiptirler ve vakum koşullarında iyi performans gösterirler.

PBN'nin termal özellikleri

• Yaklaşık 2000 derece sıcaklıktaki suya daldırılsalar bile çatlamazlar.
• PBN potaları iyi termal dirence sahiptir
• Pirolitik Bor Nitrür termal iletkenliği PBN türüne bağlı olarak 2 – 60 W/degC aralığında değişir.

PBN malzemesinin kimyasal özellikleri

• PBN potaları Genellikle inert yapıdadırlar. Asitler, alkaliler ve erimiş maddelerle reaksiyona girmezler.
• Oda sıcaklığında Pirolitik Bor Nitrür en ufak bir korozyona uğrarlar ancak yüksek sıcaklıklarda inert ve tepkimeye girmeyen bir yapıda kalırlar.
• Kütle spektroskopisine göre PBN için saflık aralığı yaklaşık 99.99%'dir.

Pirolitik Bor Nitrür Potalarının Elektriksel Özellikleri

• PBN pota, 3,1 x 1018-ohm cm-3 aralığında bir hacim direncine sahiptir
• Oda sıcaklığında ölçülen dielektrik dayanımları yaklaşık 56000 V/cm'dir.

PBN Potaları nasıl yapılır?

Yapım süreci PBN potaları kimyasal-meteorolojik birikim olduğu bilinmektedir. BCl3 ve NH3'ün yüksek sıcaklıkta reaksiyonunu içerir. Hem BCl3 hem de NH3'ün yüksek saflık derecesi, belirli bir en boy oranında kullanılır. PBN potaTepkimeler yaklaşık 2000°C sıcaklıkta çalışan yüksek sıcaklıklı bir sıkıştırma odasında gerçekleşir.

Th

PBN'nin büyümesi için kimyasal reaksiyon aşağıdaki gibidir: BCl3+ NH3 —àBN + 3HCl

İşlem sırasında, Hekzagonal PBN, mevcut grafitin soğuk kalıbına düşer. Bu işleme, biriken tabakanın kademeli olarak kalınlaştığı PBN'nin kristal metal büyümesi denir. Bu işleme aynı zamanda çekirdeklenme de denir.

PBN'nin Büyümesi: CVD süreci

Kimyasal buhar biriktirme yöntemi, üretimde kullanılır PBN potaBu yöntemdeki daha basit faktörler, prosesi, kullanılan ekipmanları ve sistemin çalışma prensibini içerir. Karmaşık kısım ise prosesi etkileyen faktörlerdir. Malzeme yükleme hızı, sisteme giren hava miktarı ve geometri diğer faktörlerdir.

Yapım sürecinde etkili olan başka faktörler de vardır. PBN pota Fırın içi sıcaklık ve basınç gibi. CVD için seçilen sıcaklık aralığı yaklaşık 1800-1900°C'dir ve basınç 1-2 mmHg civarında tutulur. Genellikle PBN kaplamalar için düşük sıcaklık tercih edilir ve kusur oluşumu için yüksek sıcaklık koşulları uygulanır.

Pirolitik Bor Nitrür kullanımları

PBN potaları, yarı iletken kristallerin büyümesi için ideal bir malzemedir. Ayrıca elementleri saflaştırmak için de kullanılırlar. Bazı önemli örnekler: Pirolitik Bor Nitrür Pota Yarı iletken endüstrisine ait olan kristal büyümeleri GaAs ve LnP'dir.

• Yarı iletken endüstrilerinde kristal büyümesi, ortam ve kabın saflığı ve daha yüksek sıcaklık gibi daha katı ortamlar gerektirir. PBN pota rejimde çok talep var.
• BN Potaları LEC kullanarak kristal üretmek için yarı iletken endüstrisinde yaygın olarak kullanılırlar. Kullanılan diğer yöntem ise Breman yöntemidir.
• PBN potaları III-IV ve II-VI yarı iletkenler için de idealdir. Popüler sentez yöntemi molekül ışın epitaksisidir. Moleküler ışın epitaksisinde PBN pota buharlaşma için gerekli malzemelerin kaynağı olarak görev yapar.
• Ayrıca OLED prosesinde elementlerin veya bileşiklerin buharlaştırılmasında da kullanılırlar
• PBN halkaları ve levhaları çoğunlukla OLED ve diğer sentezlerde destekleyici eleman olarak kullanılır.

• PBN ayrıca grafit ısıtıcıların üzerine yaygın olarak uygulanan iyi bir kaplama malzemesidir. Bu, yüksek sıcaklıklarda uçucu bileşenlerin buharlaşmasını önler.

Pirolitik Bor Nitrür Potaları: Türleri

OLED PBN pota

Adından da anlaşılacağı gibi bu OLED biriktirme kullanılır PBN potalarıYüksek sıcaklıklarda performans gösterirler, kimyasal olarak inerttirler ve daha yüksek termal kararlılıklarıyla bilinirler.

Uygulama: Metal ve yarı iletken endüstrisi

PBN'nin MBE potası

MBE potası, moleküler ışın epitaksi işlemi için kullanılır. PBN özellikleri İnertlik ve termal kararlılık gibi avantajlara sahiptir. Bu tür potalar, kimyasal reaksiyonlar sırasında gaz salınımını geciktirir.

VGF Pirolitik Bor Nitrür Potaları

Bu, GaAs, Ge vb. VGF bazlı sentezlemek için kullanılır PBN potaları Yüksek sıcaklığa dayanıklıdır ve kristallerin kontrollü bir şekilde büyümesini sağlar. Bu, kusurların azaltılmasına yardımcı olur ve daha iyi bir homojenlik sağlar.

LEC BN pota

GaAs ve InP'nin büyümesi büyük ölçüde LEC tarafından kullanılmaktadır BN potaKullanılan yöntem, Sıvı Kapsüllenmiş Czochralski prosesidir. PBN LEC potaları kimyasal olarak kararlıdır ve korozyona dayanıklıdır. Kapsülleyiciler tarafından aşınmaya maruz kalmazlar ve metallerin tek kristaller halinde yavaş bir şekilde çıkarılmasını sağlarlar.

Sonuç Açıklamaları

PBN potaları Şüphesiz, yarı iletken endüstrisinde daha büyük bir etkiye sahip gelişmiş bir seramik malzemedir. İşlenebilirlik ve rekabetçi termal, kimyasal ve fiziksel özellikleri, onları hassas endüstride daha iyi bir seçim haline getirir. PBN potaları Genellikle farklı özellikler ve geometriler altında mevcuttur ve uygun seçim onları uygulanabilir hale getirir.