Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Next level epitaxy (NLE) – a novel approach for the mass production of semiconductor layers

Dikme Yilmaz, Sinhoff Volker

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 3

12--15

EN

In this work data of thin aluminum nitride (AlN) layers grown by next level epitaxy (NLE) process on sapphire, GaN (gallium nitride) and glass are presented. The NLE layers are grown below 250°C surface temperature combining PVD (physical vapor deposition) and CVD (chemical vapor deposition). The NLE growth process is in principle following the MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) growth standard, including substrate cleaning, start layer and main layer. All steps use different plasma sources in various combinations. In total four different plasma sources have been used. On sapphire epitaxial AlN with a smooth surface could be demonstrated which have been further overgrown by MOCVD. In further experiments MOCVD AlN and GaN layers have been overgrown with NLE AlN demonstrating the epitaxial growth character of the NLE process. The AlN on glass resulted in smooth surfaces and highly c-plane oriented AlN where even the 105-peak could be detected. The NLE process has the capability for the mass production of various semiconductor layer and thin films.

PL

W pracy przedstawiono dane dotyczące cienkich warstw azotku glinu (AlN) wytworzonych w procesie epitaksji następnego poziomu (NLE) na szafirze, azotku galu (GaN) i szkle. Warstwy NLE hodowano poniżej temperatury powierzchni 250°C, łącząc fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) i chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Proces wzrostu NLE był zasadniczo zgodny ze standardem wzrostu w procesie osadzania metali organicznych z fazy gazowej (MOCVD), w tym czyszczenie podłoża, warstwa początkowa i warstwa główna. Wszystkie etapy wykorzystywały różne źródła plazmy w różnych kombinacjach. W sumie zastosowano cztery różne źródła plazmy. Na szafirze można było wykazać epitaksjalny AlN o gładkiej powierzchni, który został dodatkowo porośnięty przez MOCVD. W dalszych eksperymentach warstwy MOCVD AlN i GaN zostały porośnięte NLE AlN, co świadczy o epitaksjalnym charakterze wzrostu procesu NLE. AlN na szkle dał gładkie powierzchnie i AlN zorientowany w płaszczyźnie c, gdzie można było wykryć nawet pik 105. Proces NLE umożliwia masową produkcję różnych warstw półprzewodników i cienkich warstw.

2

Evaluating the Durability of SiC-Coated Carbon Composites Under Thermal Shock Conditions

Lee Ji Eun, Bae Soo Bin, Cho Nam Choon, Lee Hyung Ik, Meng Zicheng, Lee Kee Sung

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 3

777--782

EN

Oxidation and indentation properties of silicon carbide-coated carbon composites were investigated to analyze its durability under atmospheric thermal shock conditions. The silicon carbide-coated samples were prepared either with chemical vapor deposition or chemical vapor reaction/chemical vapor deposition hybrid coating. The remnant weight of uncoated and coated samples was investigated after each thermal shock cycle. The surface and cross-section of coated samples were then analyzed to confirm morphological changes of the coating layers. The spherical indentation test for uncoated and coated samples were also performed. As a result, silicon carbide coating improved the oxidation resistance, elastic modulus, and hardness of carbon composites. Hybrid coating drastically enhanced the durability of samples at high temperature in atmospheric conditions.

3

Kinetyka wzrostu polikrystalicznych warstw diamentowych otrzymanych metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej

Banaszak-Piechowska A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 9

1847--1850

PL

Warstwy diamentowe są materiałem o dużym potencjale aplikacyjnym ze względu na ich specyficzne właściwości. Jakość polikrystalicznych warstw diamentowych zależy od wielkości mikrokrystalitów i zawartości fazy węgla amorficznego. W ogólności w mikrokrystalitach o małych rozmiarach mogą występować zniekształcenia wiązań sp3 oraz zerwane wiązania na granicach ziaren, jak również naprężenia, zarówno ściskające, jak i rozciągające, powstające podczas procesu wzrostu. Właściwości strukturalne oraz kinetyka wzrostu warstw była badana techniką elektronowej mikroskopii skaningowej oraz spektroskopii Ramana.

EN

Polycryst. diamond layers were deposited by hot-fiber CVD (MeOH) on Si substrate. Properties of the layers and their growth kinetics were studied by scanning electron microscopy and Raman spectroscopy to explain the structural transformations.

4

Influence of hydrogen volumetric flow rate on temperature distribution in CVD reactor based on epi-growth of SiC

Skibinski J., Wejrzanowski T., Teklinska D., Kurzydlowski K. J.

Journal of Power Technologies

|

2015

|

Vol. 95, nr 2

119--125

EN

In the present paper the quantitative relationship between the heat and mass transfer in the Aixtron VP508 hot wall CVD reactor and the epitaxial growth of silicon carbide is determined. The aim of this study was to estimate optimal process conditions for obtaining monocrystalline silicon carbide epi-layers with the most homogenous thickness. Since there are many parameters influencing reactions on the crystal area, such as temperature, pressure, gas flow and reactor geometry, it is difficult to design an optimal process. Detailed 3D modeling was used to gain insight into the process conditions, as it is problematic to experimentally determine the exact distribution of heat and mass transfer inside the reactor during epitaxial growth. Numerical simulations allow one to understand the process by calculating the heat and mass transfer distribution during the epitaxial growth of silicon carbide. The present approach was applied to enhance the performance of the Aixtron VP508 reactor.

5

Preparation and characterization of multi-walled carbon nanotubes grown on transition metal catalysts

Pełech I., Narkiewicz U., Kaczmarek A., Jędrzejewska A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 1

117-122

EN

Transition metal catalysts (mainly: iron, cobalt and nickel) on various supports are successfully used in a largescale production of carbon nanotubes (CNTs), but after the synthesis it is necessary to perform very aggressive purification treatments that cause damages of CNTs and are not always effective. In this work a preparation of unsupported catalysts and their application to the multi-walled carbon nanotubes synthesis is presented. Iron, cobalt and bimetallic iron-cobalt catalysts were obtained by co-precipitation of iron and cobalt ions followed by solid state reactions. Although metal particles were not supported on the hard-to-reduce oxides, these catalysts showed nanometric dimensions. The catalysts were used for the growth of multi-walled carbon nanotubes by the chemical vapor deposition method. The syntheses were conducted under ethylene - argon atmosphere at 700°C. The obtained catalysts and carbon materials after the synthesis were characterized using transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction method (XRD), Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis (TG). The effect of the kind of catalyst on the properties of the obtained carbon material has been described.

6

Nanometale : wybrane technologie wytwarzania

Marzec A., Pulit J., Kwaśny J., Banach M.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2012

|

R. 109, z. 1-Ch

95--107

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące nanotechnologii i nanomateriałów. Główną uwagę skupiono na omówieniu najczęściej stosowanych technologii wytwarzania nanometali metodami bottom-up (z pojedynczych atomów lub cząstek). Szczegółowo przedstawiono otrzymywanie nanometali w wyniku osadzania z fazy gazowej (zarówno fizyczne osadzanie z fazy gazowej PVD, jak i chemiczne osadzanie z fazy gazowej CVD) i ciekłej (osadzanie elektrolityczne, metody zol-żel).

EN

This paper presents selected topics on nanotechnology and nanomaterials. The main attention is focused on the discussion of the most common methods of nanometals manufacturing technology using methods called bottom-up (from single atoms or molecules). Fabrication of nanometals by vapor deposition was presented in detail (both physical vapor deposition PVD and chemical vapor deposition CVD) and liquid (electrolytic deposition, sol-gel methods).

7

Szkło dla fotoniki. Cz. 16, Synteza szkła światłowodowego metodą hydrolizy płomieniowej

Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 1

133-139

PL

Szkła, obok półprzewodników i metali są podstawowym materiałem do budowy elementów w optoelektronice i mikroelektronice. Praktyczna wiedza o szkłach rozszerza się wraz z silnym rozwojem ich zastosowań w telekomunikacji, czujnikach i budowie mikrosystemów. Wiele elementów funkcjonalnych fotoniki, budowanych jest ze szkieł laserowych. Optyczne zjawiska nieliniowe indukowane w szkle pozwalają na budowę nowych mikroelementów fotonicznych zastępujących złożone rozwiązania klasycznej optyki objętościowej. Szkła gradientowe zastępują klasyczne szkła optyczne. W artykule przedstawiono główną metodę wytwarzania ultraczystego, niskostratnego, wysokokrzemionkowego, słabo domieszkowanego szkła światłowodowego. Wysokotemperaturowa metoda syntezy szkła metodą hydrolizy płomieniowej jest najpowszechniej stosowana. Posiada kilka odmian: wewnętrzną, zewnętrzną i osiową. Metoda osiowego przyrostu preformy szklanej pozwala na jej produkcję metodą ciągłą. Uzyskuje się także najlepsze parametry szkła. Omówiono szerzej metodę VAD.

EN

Glasses, together with semiconductors and metals, are fundamental materials for building of components for optoelectronics and microelectronics. Practical knowledge about glasses extends considerably with strong development of their applications in telecommunications, sensors and the construction of microsystems. Many functional components of the photonics is manufactured of laser glasses. Nonlinear optical phenomena induced in glasses allow for building of new microcomponents, replacing complex solutions of classical volume optics. Gradient glasses are replacing classical optical glasses. The paper, which is the sixteenth part of a cycle on glasses for photonics, presents the major method of ultrapure, low-loss, high-silica, weakly doped, optical fiber glass manufacturing. High temperature glass synthesis by flame hydrolysis is the most frequently used one. It has several versions: inside, outside and axial. The axial method allows for continuous growth of the preform. The obtained glass parameters by VAD method are the best. VAD method was closer presented.

8

Szkło dla fotoniki. Cz. 15, Synteza szkła światłowodowego z fazy gazowej

Romaniuk R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 12

137-143

PL

Szkła, obok półprzewodników i metali są podstawowym materiałem do budowy elementów w optoelektronice i mikroelektronice. Praktyczna wiedza o szkłach rozszerza się wraz z silnym rozwojem ich zastosowań w telekomunikacji, czujnikach i budowie mikrosystemów. Wiele elementów funkcjonalnych fotoniki budowanych jest ze szkieł laserowych. Optyczne zjawiska nieliniowe indukowane w szkle pozwalają na budowę nowych mikro-elementów fotonicznych zastępujących złożone rozwiązania klasycznej optyki objętościowej. Szkła gradientowe zastępują klasyczne szkła optyczne. W artykule, który jest piętnastą częścią cyklu prac o szkłach dla fotoniki, przedstawiono główną grupę metod wytwarzania ultraczystego, niskostratnego, wysokokrzemionkowego, słabo domieszkowanego szkła światłowodowego. Wysokotemperaturowa metoda syntezy szkła metodą utleniania lub hydrolizy płomieniowej halogenków jest najpowszechniej stosowana. Posiada kilka odmian: płomieniową, plazmową, wewnętrzną, zewnętrzną i osiową. Metoda osiowego przyrostu preformy szklanej pozwala na jej produkcję przemysłową metodą ciągłą. Omówiono szerzej modyfikowaną metodę CVD.

EN

Glasses, together with semiconductors and metals, are fundamental materials for building of components for optoelectronics and microelectronics. Practical knowledge about glasses extends considerably with strong development of their applications in telecommunications, sensors and the construction of microsystems. Many functional components of the photonics is manufactured of laser glasses. Nonlinear optical phenomena induced in glasses allow for building of new microcomponents, replacing complex solutions of classical volume optics. Gradient glasses are replacing classical optical glasses. The paper, which is the fifteenth part of a cycle on glasses for photonics, presents the major group of methods of ultrapure, Iow-loss, high-silica, weakly doped, optical fiber glass manufacturing. High temperature glass synthesis by halide oxidation or flame hydrolysis is the most frequently used one. It has several versions: flame, plasma torch, inside, outside and axial. The axial method allows for continuous growth of the preform and is suitable for industry. MCVD method is presented in details.

9

Applicability of microwave plasma CVD and electrochemical process for deposition of diamond-related thin films

Kulesza S., Madaj D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 1

56-58

EN

Microwave plasma CVD and electrochemical method have been described and analyzed in the paper taking into consideration their feasibility of growing diamond-based structures.

PL

W pracy przedstawiono wykorzystanie metody osadzania chemicznego z fazy gazowej (MP-CVD) oraz metody elektrochemicznej pod kątem odkładania struktur węglowych o dominującej hybrydyzacji tetraedrycznej (diamentopodobnych).

10

Structure of interfaces in heteroepitaxial diamond films.

Jager W., Wittorf D., Urban K.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

785-790

EN

High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) studies of diamond films grown on Si (100) substrates by microwave-assisted chemical vapour deposition show that, under optimized conditions, epitaxially oriented diamond grains may form directly on Si or on thin interlayers of nanocrystalline Beta-SiC. The orientation relationships between the crystal lattices can be described by a near-coincidence site lattice model if small elastic lattice distortions are taken into account. Characteristic of the structure of large-angle grain boundaries are facets parallel to the {111} planes of the diamond lattice. Lattice images of the {110}-diamond lattice planes in <001>-zone axes orientations depict that the structure of small-angle grain boundaries can be described by a dislocation model. Large open volumes and additional second carbon phases are not found at the grain boundaries in diamond films beyond 10 micrometers. Such microscopic investigations of the structure of interfaces in diamond films on silicon are essential for a fundamental understanding of the deposition process and of the correlation of structural with physical interface properties, such as e.g. thermal transport.

11

Arc technology in materials science.

Leja E., Marszałek K., Pisarkiewicz T.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

963-968

EN

The refractory materials which are at the same time to wear, corrosion and severe environments are developed in different fields of technology. Nitrides, carbides, borides, porous and diamond like structures belong to this family. These materials are used mainly as coatings deposited on the tools surface and machine parts to enlarge their durability and also as the decorative coatings. There are several deposition techniques of hard coatings developed both in the laboratory and on the industrial scale. Due to some achievements in the field of low temperature plasma, the industry has become more interested in arc evaporation both in vacuum and in low pressure, controlled gas atmosphere.