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。
硅粉中含有許多雜質(zhì),如Fe,Ca,Aì,Ti等。Fe被認(rèn)為是反應(yīng)過程中的催化劑。它能促進(jìn)硅的擴(kuò)散,但同時(shí),也將造成氣孔等缺陷。Fe作為添加劑的主要作用:在反應(yīng)過程中可作催化劑,促使制品表面生成SiO2氧化膜;形成鐵硅熔系,氮溶解在液態(tài)FeSi2中,促進(jìn)β-Si3N4的生成。但鐵顆粒過大或含量過高,制品中也會(huì)出現(xiàn)氣孔等缺陷,降低性能。一般鐵的加入量為0~5%。Al,Ca,Ti等雜質(zhì),易與硅形成低共熔物。適當(dāng)?shù)奶砑恿浚梢源龠M(jìn)燒結(jié),提高制品的性能。
氮化硅涂料能有效解決鋼坯熱處理過程中氧化燒損問題。納米硅酸鹽化涂料防氧化效果明顯,能使原來普通熱軋板所產(chǎn)生的3%-5%的氧化皮降到0.1%-0.8%,使不銹鋼熱軋板所產(chǎn)生的1%-3%的氧化皮降到0.2%以下。
氮化硅炮泥。含有氮化硅的炮泥,將起到有效的燒結(jié)的作用、耐腐蝕性的作用及抗分裂性的作用,應(yīng)用于爐體或電爐中能夠?qū)⒏郀t爐口更加穩(wěn)定的封好,并且非常容易破割。
氮化硅在HRB400高強(qiáng)度熱軋鋼筋有很好的應(yīng)用。Si3N4作為增氮?jiǎng)浜螰eV用于生產(chǎn)V微合金化Ⅲ級(jí)鋼筋,鋼筋性能優(yōu)良穩(wěn)定,是生產(chǎn)HRB400 Ⅲ級(jí)鋼筋的一種新合金化工藝。
氮化硅在單位質(zhì)量氮含量中僅次于氮化硼,價(jià)格較低,從而在增氮方面有非常高的。