Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Lớp phủ Mullite bảo vệ bằng CVD trên các nền tảng silicon đơn tinh thể
Tóm tắt
Silicon từ lâu đã là vật liệu chủ yếu được lựa chọn cho các hệ thống vi điện cơ (MEMS) và ứng dụng mạch tích hợp (IC). Tuy nhiên, nó dễ bị suy thoái dưới các điều kiện khắc nghiệt như độ ẩm cao, nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn. Để vượt qua những điều kiện cực đoan này và giúp silicon hoạt động với độ ổn định và thời gian sử dụng kéo dài, một lớp bảo vệ được đề xuất. Mullite (3Al2O3·2SiO2) là một vật liệu lớp phủ rào cản môi trường (EBC) đã được chứng minh là hiệu quả trên các vật liệu gốm dựa trên silicon khác. Trong nghiên cứu này, các lớp phủ mullite tinh thể cao, mật độ cao đã được lắng đọng lên các nền tảng silicon đơn tinh thể qua quá trình lắng đọng hơi hóa học (CVD). Cấu trúc vi mô, ưu tiên định hướng và độ bám dính của các lớp phủ này đã được nghiên cứu. Độ bền của nền tảng liên quan đến giao diện nền tảng/lớp phủ qua etching hóa học và độ ổn định của lớp phủ trong một môi trường cực kỳ khắc nghiệt dưới các muối kiềm ăn mòn đã được điều tra.
Từ khóa
#mullite #lớp phủ rào cản môi trường #silicon đơn tinh thể #lắng đọng hơi hóa học #độ ổn định.Tài liệu tham khảo
T. Brown, Proc. IEEE Sensors 2003, Vol. 2 (Piscataway, NJ: IEEE, 2003), pp. 753–760.
M.S. Kranz, T.D. Hudson, P.R. Ashley, P.B. Ruffin, S.J. Burgett, M. Temmen, and J. Tuck, Proc. SPIE 4559, 5 (2001).
M. Mehregany, C.A. Zorman, and N. Rajan, Proc. IEEE 86, 1594 (1998).
L. Chen and M. Mehregany, Sens. Actuators, A 145, 2 (2008).
R.G. Azevedo, D.G. Jones, A.V. Jog, B. Jamshidi, D.R. Myers, L. Chen, X. Fu, M. Mehregany, M.B.J. Wijesundara, and A.P. Pisano, IEEE Sens. J. 7, 568 (2007).
L. An, Y. Wang, L. Bharadwaj, L. Zhang, Y. Fan, D. Jiang, Y. Sohn, V.H. Desai, J. Kapat, and L.C. Chow, Adv. Eng. Mater. 6, 337 (2004).
J.M. Stauffer, IEEE Aerosp. Electron. Syst. Mag. 21 (11), (2006)
G. Kroetz, Sens. Actuators, A 74, 182 (1999).
R.G. Azevedo, J.Z. Zhang, D.G. Jones, D.R. Myers, A.V Jog, B. Jamshidi, M.B.J. Wijesundara, R. Maboudian, and A.P. Pisano, IEEE 20th Int. Conf. Micro Electro Mechanical Systems MEMS (Piscataway, NJ: IEEE, 2007), pp. 643–646
C. Liu, Adv. Mater. 19, 3783 (2007).
N. Rajan, C. Zorman, M. Mehregany, R. DeAnna, and R. Harvey, Surf. Coat. Technol. 108–109, 391 (1998).
N. Ledermann, J. Baborowski, P. Muralt, N. Xantopoulos, and J.-M. Tellenbach, Surf. Coat. Technol. 125, 246 (2000).
N.D. Hoivik, J.W. Elam, R.J. Linderman, V.M. Bright, S.M. George, and Y.C. Lee, Sens. Actuators, A 103, 100 (2003).
T. Kulkarni, H.Z. Wang, S.N. Basu, and V.K. Sarin, Surf. Coat. Technol. 205, 3313 (2011).
S.N. Basu, T. Kulkarni, H.Z. Wang, and V.K. Sarin, J. Eur. Ceram. Soc. 28, 437 (2008).
J.A. Haynes, M.J. Lance, K.M. Cooley, M.K. Ferber, R.A. Lowden, and D.P. Stinton, J. Am. Ceram. Soc. 59, 657 (2000).
K.N. Lee and R.A. Miller, Surf. Coat. Technol. 86–87, 142 (1996).
J. Xu, V. Sarin, and S. Basu, Materials under Extreme Environments, MRS Proc.: Symp. MM, Vol. 1519 (Warrendale, PA: MRS, 2013). doi:10.1557/opl.2012.1717.
M. Auger and V. Sarin, Surf. Coat. Technol. 95, 46 (1997).
S. Varadarajan, A. Pattanaik, and V. Sarin, Surf. Coat. Technol. 139, 153 (2001).
J. Xu, S. Dixit, V. Sarin, and S. Basu, Unpublished work
V. Sarin, R. Mulpuri, U.S. Patent 5,763,008 (1998).
T. Soga, T. Jimbo, and M. Umeno, J. Cryst. Growth 145, 358 (1994).
D. Gerthsen and D. Biegelsen, J. Cryst. Growth 106, 157 (1990).
T. Kulkarni, H.Z. Wang, S.N. Basu, and V.K. Sarin, J. Mater. Res. 24, 470 (2011).
K. Momma and F. Izumi, J. Appl. Crystallogr. 44, 1272 (2011).
T.D. Moustakas, R.J. Molnar, T. Lei, G. Menon, and C.R. Eddy, Wide Band-Gap Semiconductors, MRS Proc.: Symp. G, Vol. 242 (Warrendale, PA: MRS, 1992). doi:10.1557/PROC-242-427.
H. Schneider, J. Schreuer, and B. Hildmann, J. Eur. Ceram. Soc. 28, 329 (2008).