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如果要在半導(dǎo)體基材上沉積氮化硅,有兩種方法可供使用:
利用低壓化學(xué)氣相沉積技術(shù)在相對(duì)較高的溫度下利用垂直或水平管式爐進(jìn)行。
等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在溫度相對(duì)較低的真空條件下進(jìn)行。
氮化硅的晶胞參數(shù)與單質(zhì)硅不同。因此根據(jù)沉積方法的不同,生成的氮化硅薄膜會(huì)有產(chǎn)生張力或應(yīng)力。特別是當(dāng)使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)時(shí),能通過調(diào)節(jié)沉積參數(shù)來減少張力。
先利用溶膠凝膠法制備出二氧化硅,然后同時(shí)利用碳熱還原法和氮化對(duì)其中包含特細(xì)碳粒子的硅膠進(jìn)行處理后得到氮化硅納米線。硅膠中的特細(xì)碳粒子是由葡萄糖在1200-1350℃分解產(chǎn)生的。
氮化硅與水幾乎不發(fā)生作用;在濃強(qiáng)酸溶液中緩慢水解生成銨鹽和二氧化硅;易溶于,與稀酸不起作用。濃強(qiáng)堿溶液能緩慢腐蝕氮化硅,熔融的強(qiáng)堿能很快使氮化硅轉(zhuǎn)變?yōu)楣杷猁}和氨。1、氮化硅結(jié)合碳化硅制品,質(zhì)地堅(jiān)硬,莫氏硬度約為9,在非金屬材料中屬于硬度材料,僅次于金剛石。氮化硅在 600℃以上能使過渡金屬(見過渡元素)氧化物、氧化鉛、氧化鋅和二等還原,并放出氧化氮和二氧化氮。1285℃ 時(shí)氮化硅與二氮化三鈣Ca3N2發(fā)生以下反應(yīng):
Ca3N2 Si3N4─→3CaSiN2
氮化硅的制法有以下幾種: 在1300~1400℃時(shí)將粉狀硅與氮?dú)夥磻?yīng); 在1500℃時(shí)將純硅與氨作用;
在含少量氫氣的氮?dú)庵凶茻趸韬吞嫉幕旌衔?將SiCl4的氨解產(chǎn)物Si(NH2)4完全熱分解。氮化硅可用作催化劑載體、耐高溫材料、涂層和磨料等。
氮化硅陶瓷具有高強(qiáng)度、耐高溫的特點(diǎn),在陶瓷材料中其綜合力學(xué),耐熱震性能、性能、耐磨損性能、耐蝕性能好,是熱機(jī)部件用陶瓷的候選材料。在機(jī)械工業(yè),氮化硅陶瓷用作軸承滾珠、滾柱、滾球座圈、工模具、新型具、泵柱塞、心軸 密封材料等。