Phương pháp CVD trong Kỹ thuật Vật liệu Hust

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 4 2 Phương pháp lắng đọng hóa hơi hóa học (CVD) Giới thiệu về phương pháp CVD1 Công nghệ CVD 3 Nội dung Nguyên lý của phương pháp CVD2 Ứng dụng phương pháp CVD4 Giới thiệu.

4.2 Phương pháp lắng đọng hóa hóa học (CVD) Nội dung Giới thiệu phương pháp CVD Nguyên lý phương pháp CVD Công nghệ CVD Ứng dụng phương pháp CVD Giới thiệu phương pháp CVD Giới thiệu chung Phương pháp rộng rãi ứng dụng công nghệ chế tạo vât liệu Giới thiệu chung Ứng dụng: - Tạo vật liệu với độ cao - Sản xuất vật liệu bột - Chế tạo vật liệu composit - Công nghệ phủ màng mỏng chất rắn Giới thiệu chung Chất phản ứng (Precursor) Năng lượng (energy) Lò phản ứng (Reactor) Solid product, thin film, powder Gas phase products Giới thiệu chung Mơ tả phương pháp: - Khí hỗn hợp khí đưa vào thiết bị kín - Chi tiết nung nóng lị - Các phản ứng xảy bề mặt chi tiết khí tiếp xúc với bề mặt - Một lớp sản phẩm hình thành chi tiết Khí Giới thiệu chung Đặc điểm phương pháp CVD  Phản ứng xảy chất tham gia phản ứng bề mặt chi tiết  Khí đưa vào thiết bị, phản ứng hóa học với chi tiết xảy  Phản ứng xảy điều kiện nhiệt độ áp suất cao  Sản phẩm tạo thành bề mặt chi tiết  Các sản phẩm phụ đưa Giới thiệu chung Ưu điểm phương pháp  Tạo lớp màng mỏng chi tiết  Dễ dạng ứng dụng tạo lớp với chi tiết có hình dang phức tạp  Có thể ứng dụng nhiều vật liệu khác  Sản phẩm đạt độ cao  Công nghệ CVD không cần độ chân không cao Giới thiệu chung Nhược điểm Chất lượng khí ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Đầu vào có nhiều tạp chất ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Sự không đồng lớp màng phủ Cơng nghệ CVD Phản ứng bề mặt nóng: - Các chi tiết nung nóng - Khí phản ứng đưa vào thiết bị - Phản ứng xảy nhiệt độ cao (điều kiện làm việc phụ thuộc vào lị) Cơng nghệ CVD Quy trình cơng nghệ Cơng nghệ CVD Có hai buồng phản ứng sử dụng: - Buồng phản ứng với tường nhiệt độ cao - Buồng phản ứng với tường nhiệt độ thấp Công nghệ CVD Buồng phản ứng với tường nhiệt độ cao  Chi tiết tường buồng phản ứng có nhiệt độ cao  Phản ứng xảy tường chi tiết Công nghệ CVD Buồng phản ứng với tường nhiệt độ cao Ưu điểm - Sản xuất chi tiết với kích thước lớn - Các sản phẩm có đồng nhiệt độ độ dày lớp phản ứng Nhược điểm - Có thể ảnh hưởng xấu đến lớp phủ - Mất nhiệt lượng cao Công nghệ CVD Buồng phản ứng với tường nhiệt độ thấp Đặc điểm : - Khơng có phân ly xảy buồng lò - Giảm khả phản ứng tường khí Cơng nghệ CVD Buồng phản ứng với tường nhiệt độ thấp Ưu điểm - Giảm tiêu hao vật liệu tường - Giảm tiêu hao lượng Nhược điểm - Độ dày lớp màng khơng đồng - Có ứng suất nhiệt tốc độ làm nguội nhanh Công nghệ CVD Một số ứng dụng sản phẩm thương mại như: - Sản phẩm bán dẫn - Dùng thiết bị nung tạo phản ứng nhiệt Ứng dụng phương pháp CVD Ứng dụng phương pháp CVD Vật liệu carbon nanotube Ứng dụng carbon nanotube + Các ứng dụng tích trữ lượng + Ứng dụng linh kiện điện tử + Vật liệu gia cường Ứng dụng phương pháp CVD Vật liệu carbon nanotube Diagrammatical representation of chemical vapor deposition (CVD) setup for nanotube synthesis and growth Ứng dụng phương pháp CVD Tổng hợp vật liệu nano carbon  Buồng làm ống quazt  Tạo lớp màng mỏng  Khí đưa vào H2, C2H2, Ar  Áp suất buồng trì cố định khoảng – 10 torr Ứng dụng phương pháp CVD The chemical deposition method (CVD) is an alternative method in which CNTs are grown using catalysis Ứng dụng phương pháp CVD Tổng hợp vật liệu nano carbon  Buồng làm từ thép không gỉ, sợi đốt làm từ vonfrom  Nhiệt độ chi tiết từ 950 đến 1000 oC cho phát triển lớp màng mỏng  Khí đưa vào 99.999% hydro and 99.8% pure methane  Áp suất buồng trì cố định khoảng 30 – 100 torr Ứng dụng phương pháp CVD This method involves: Decomposition of a hydrocarbon gas Initiation of CNT synthesis by some of the resulting carbon atoms CVD growth mechanism generally involves The dissociation of hydrocarbon molecules - Saturation of carbon atoms The precipitation of carbon from the saturated metal particles leads to the formation of carbon nanotubes ... Giới thiệu phương pháp CVD Nguyên lý phương pháp CVD Công nghệ CVD Ứng dụng phương pháp CVD Giới thiệu phương pháp CVD Giới thiệu chung Phương pháp rộng rãi ứng dụng công nghệ chế tạo vât liệu Giới... dụng phương pháp CVD Ứng dụng phương pháp CVD Vật liệu carbon nanotube Ứng dụng carbon nanotube + Các ứng dụng tích trữ lượng + Ứng dụng linh kiện điện tử + Vật liệu gia cường Ứng dụng phương pháp. .. màng phủ Nguyên lý phương pháp CVD Nguyên lý phương pháp CVD  Hồn hợp khí đưa vào lị  Phản ứng hóa học xảy  Sản phẩm pha rắn hình thành Vùng phản ứng Nguyên lý phương pháp CVD Nguyên lý phản