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金剛石涂層

更新時(shí)間:2024-11-16點(diǎn)擊次數(shù):371

使用熱絲化學(xué)氣相沉積 – HFCVD


金剛石耐磨性強(qiáng),適合用于切削工具的涂層。金剛石涂層工藝技術(shù)良多,其中一種是熱絲化學(xué)氣相沉積(HFCVD)。


HFCVD技術(shù)使用含碳?xì)怏w稀釋混合物例如氫氣中的甲烷在亞大氣壓下通過熱絲熱活化。氣體混合物和流量須謹(jǐn)慎控制;流量控制器用于保證適當(dāng)?shù)臍怏w量和過程重復(fù)性。


應(yīng)用要求

重要的是所用的質(zhì)量流量控制器可確保合適的氣體總量和過程的重復(fù)性;否則,所獲薄膜的均勻性和整體質(zhì)量將大打折扣。儀表須可靠并具有模擬或數(shù)字通信功能,因?yàn)榱鞒讨袣怏w的可燃性和爆炸性涉及安全問題,須嚴(yán)密控制和監(jiān)測(cè)。


重要議題

l 高重復(fù)性

l 高精度

l 快速響應(yīng)

l 高穩(wěn)定性


工藝方案

金剛石薄膜生產(chǎn)的通用方法之一是熱絲氣相沉積技術(shù)(HFCVD),其中氣體混合物通過加熱至2400oC的W或Ta線(∅100 到 300 μm)進(jìn)行加熱。通常僅需兩種氣體:H2和CH4,甲烷在氫氣中以1 -2 vol%稀釋。HFCVD反應(yīng)器內(nèi)的總壓力通常在20 mbar 至 200 mbar之間變化,總流量取決于反應(yīng)器的尺寸和幾何形狀。


新型的金剛石涂層被稱為納米晶金剛石(NCD) ,與微晶金剛石薄膜(MCD)相反。NCD的特征在于納米微晶尺寸(1 nm 到 50 nm)和更光滑的表面,保留了MCD的硬度并相對(duì)于MCD具有更好的耐磨損和耐摩擦性能。這些涂層通常需要添加第三惰性氣體,通過增強(qiáng)生長(zhǎng)過程中的再成核過程和改變腔室內(nèi)氣體的熱負(fù)荷來促進(jìn)NCD的形成,也影響基板加熱。該系統(tǒng)比MCD系統(tǒng)更復(fù)雜,在進(jìn)料氣體的控制和監(jiān)測(cè)中需要倍加注意。


這類反應(yīng)器的進(jìn)一步修改包括在形成期間用硼(MCD和NCD)摻雜金剛石涂層使其具導(dǎo)電性。通常用到含硼(B)物質(zhì)的液體并且通過載氣鼓泡將硼蒸汽帶到熱絲和金剛石涂層中。通過選擇合適的硼濃度并調(diào)節(jié)通過的氣體來調(diào)節(jié)摻雜水平。在進(jìn)行NCD時(shí),因?yàn)樯婕叭N氣體,任務(wù)變得越發(fā)困難。質(zhì)量流量控制器(例如EL-FLOW Select, LOW-ΔP-FLOWIN-FLOW系列)在涉及CVD工藝的應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。


推薦產(chǎn)品

EL-FLOW SELECT F-201CV

l 最小流量0.16...8mln/min

  最大流量0.5...25ln/min

l 壓力等級(jí)64bar

l 緊湊型設(shè)計(jì)

l 高精度、高重復(fù)性


LOW-△P-FLOW F-202EV

l 最小流量0.17...8.5ln/min

  最大流量1...50ln/min

l 壓力等級(jí)10bar

l 低壓差,易吹掃

l 緊湊型


IN-FLOW F-201C1

l 最小流量0.16...8mln/min

  最大流量0.5...25ln/min

l 壓力等級(jí)64bar

l 緊湊型,IP65防護(hù)等級(jí)

l 高精度、高重復(fù)性


杭州域勢(shì)科技有限公司專注于為工業(yè)及科研客戶提供流量、壓力、真空檢測(cè)及控制相關(guān)的技術(shù)服務(wù)及解決方案,公司代理經(jīng)銷美國(guó)ALICAT、瑞士Vogtlin、美國(guó)MKS、日本EBARA等品牌,結(jié)合代理的產(chǎn)品為客戶提供優(yōu)質(zhì)的流量及壓力監(jiān)控解決方案,旨在提高客戶的研發(fā)及生產(chǎn)效率、改進(jìn)客戶制造工藝、推動(dòng)客戶科研及創(chuàng)新進(jìn)度。

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