SU1546421A1 - Method of obtaining alloyed silicon carbide - Google Patents

Method of obtaining alloyed silicon carbide Download PDF

Info

Publication number
SU1546421A1
SU1546421A1 SU884417125A SU4417125A SU1546421A1 SU 1546421 A1 SU1546421 A1 SU 1546421A1 SU 884417125 A SU884417125 A SU 884417125A SU 4417125 A SU4417125 A SU 4417125A SU 1546421 A1 SU1546421 A1 SU 1546421A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
silicon carbide
propionitrile
methyltrichlorosilane
nitrogen
doped
Prior art date
Application number
SU884417125A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Михайловна Иванова
Юрий Николаевич Прохоров
Анатолий Александрович Плетюшкин
Original Assignee
Институт Металлургии Им.А.А.Байкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Металлургии Им.А.А.Байкова filed Critical Институт Металлургии Им.А.А.Байкова
Priority to SU884417125A priority Critical patent/SU1546421A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1546421A1 publication Critical patent/SU1546421A1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технологии карбидов, а именно к способу получени  поликристаллического карбида кремни  кубической модификации, легированного азотом, используемого дл  электросопротивлении различного назначени , например при создании повышенной надежности двигателей малой т ги, примен емых в системах управлени  и ориентации космических аппаратов. Целью изобретени   вл етс  получени  карбида кремни  с электросопротивлением 0,1-0,20 Ом..см, стабильным при высоких температурах. Это обеспечиваетс  тем, что в способе получени  карбида кремни  путем термического разложени  метилтрихлорсилана при 1300-1600°С в атмосфере водорода, синтез карбида кремни  осуществл етс  одновременно с его легированием азотом, вводимым в виде паров пропионитрила, концентраци  которого в газовой среде составл ет в пределах 0,04-0,135 мг/л, а мол рное соотношение его и метилтрихлорсилана равно 1:3000-10000. Полученный при этом поликристаллический карбид кремни , легированный азотом, имеет электросопротивление 0,1-0,2 Ом.см со стабильностью при нагреве до 900-1200°С в пределах до 5%. 4 табл.The invention relates to a technology of carbides, namely, a method for producing polycrystalline silicon carbide of cubic modification doped with nitrogen, used for electrical resistivity for various purposes, for example, to create enhanced reliability of low-thrust engines used in spacecraft control and orientation systems. The aim of the invention is to obtain silicon carbide with an electrical resistance of 0.1-0.20 ohms. . cm, stable at high temperatures. This is ensured by the fact that in the process of producing silicon carbide by thermal decomposition of methyltrichlorosilane at 1300-1600 ° C in an atmosphere of hydrogen, the synthesis of silicon carbide is carried out simultaneously with its doping with nitrogen introduced in the form of propionitrile vapor, whose concentration in the gaseous medium is within 0.04-0.135 mg / l, and the molar ratio of it to methyltrichlorosilane is 1: 3000-10000. The resulting polycrystalline silicon carbide doped with nitrogen, has an electrical resistance of 0.1-0.2 ohms . cm with stability when heated to 900-1200 ° C in the range of up to 5%. 4 tab.

Description

Изобретение относитс  к технологии карбидов, а именно к способу получени  поликристаллического карбида кремни  кубической модификации, легированного азотом, используемого дл  электросопротивлений различного назначени , например, при создании повышенной надежности двигател  малой т ги, примен емых в системах управлени  и .ориентации космических аппаратовThe invention relates to a technology of carbides, namely, a method for producing polycrystalline silicon carbide of cubic modification doped with nitrogen, used for electrical resistivity for various purposes, for example, to create enhanced reliability of a small thrust engine used in spacecraft control and orientation systems.

Цель изобретени  - получение карбида кремни  с удельным сопротивлением 0,1-0,2 ОМ СМ, стабильным при нагревании до высоких температур.The purpose of the invention is to obtain silicon carbide with a specific resistance of 0.1-0.2 OM CM, stable when heated to high temperatures.

Пример 1. В первый испари- тель заливают 50 мл чистого метилтрн- хлорсилана и устанавливают температуру , равную 30° С. Во второй испаритель заливают 10 мл пропионитрила и охлаждают его до -60°С. Пропускают чистый водород над поверхностью метилтрихлорсилана со скоростью 12 л/ч; а над поверхностью пропионитрила 1 л/ч. Образовавша с  парогазова  смесь, в которой концентраци  пропионитрила равна 0,04 мг/л, а мол рное отношение пропионитрила к метилтри- хлорсилану составл ет 1:10000, поступает в реактор.Example 1. Pour 50 ml of pure methyltrn-chlorosilane into the first evaporator and set the temperature to 30 ° C. In the second evaporator, pour 10 ml of propionitrile and cool it to -60 ° C. Pure hydrogen is passed over the surface of methyltrichlorosilane at a rate of 12 l / h; and above the surface of propionitrile 1 l / h. The resulting vapor-gas mixture, in which the concentration of propionitrile is 0.04 mg / l, and the molar ratio of propionitrile to methyltrichlorosilane is 1: 10,000, enters the reactor.

Разложение смеси происходит на поверхности графитового стержн  6 мм и длиной 120 мм, нагреваемого до Т 1430 i 10°C. Процесс продолжаетс  до образовани  сло  карбида кремни  толщиной 1,25-1,30 мм. Удельное сопротивление легированного азотом карбида кремни  составл ет 0,20 Ом-см и сохран ет это значение при 1000°С.The decomposition of the mixture occurs on the surface of a graphite rod of 6 mm and a length of 120 mm, heated to T 1430 i 10 ° C. The process continues until the formation of a layer of silicon carbide with a thickness of 1.25-1.30 mm. The resistivity of nitrogen-doped silicon carbide is 0.20 ohm-cm and retains this value at 1000 ° C.

Пример 2, В первый испаритель заливают 50 мл жидкого метилтрихлор- силана и устанавливают температуру в нем, равную 32°С. Во второй испаритель заливают 10 мл пропионитрила и охлаждают его до температуры -55°С.Example 2, 50 ml of liquid methyl trichlorosilane are poured into the first evaporator and the temperature is set to 32 ° C. In the second evaporator pour 10 ml of propionitrile and cool it to a temperature of -55 ° C.

5five

00

до Т 1430 + 10°С; процесс продолжаетс  3 ч до образовани  легированного азотом сло  карбида кремни  толщиной 1,25 - 1,30 мм. Удельное сопротивление его составл ет 0,10 Ом-см и такое ж е при 1000°С.up to T 1430 + 10 ° С; The process lasts 3 hours until a nitrogen-doped layer of silicon carbide with a thickness of 1.25-1.30 mm is formed. Its resistivity is 0.10 ohm-cm and it is at 1000 ° C.

П р и м е р 4 (сравнительный). В первый испаритель заливают 50 мл чистого метилтрихлорсилана и устанавливают температуру в нем равную 30°С. Во второй испаритель заливают 10 мл пропионитрила и охлаждают до температуры -40°С. Пропускают чистый водород над поверхностью метилтрихлорсилана со скоростью 12 л/ч, над поверхностью пропионитрила 2 л/ч.PRI me R 4 (comparative). 50 ml of pure methyltrichlorosilane are poured into the first evaporator and the temperature in it is set at 30 ° C. In the second evaporator pour 10 ml of propionitrile and cool to -40 ° C. Pure hydrogen is passed over the surface of methyltrichlorosilane at a rate of 12 l / h, above the surface of propionitrile 2 l / h.

Образовавша с  парогазова  смесь, в которой концентраци  пропионитрила 0,4 мг/л, а мол рное отношение пропионитрила к метилтрихлорсилану составл ет 1:1000, поступает в реактор. Разложение смеси происходит на поверхности графитового стержн  диаметромThe vapor-gas mixture, in which the concentration of propionitrile, 0.4 mg / liter, and the molar ratio of propionitrile to methyltrichlorosilane is 1: 1000, goes to the reactor. The decomposition of the mixture occurs on the surface of a graphite rod with a diameter

Пропускают чистый водород над поверх- 25 ° и длиной 120 мм, нагреваемого ностью метилтрихлорсилана со скоростью 8 л/ч; над поверхностью пропионитрила 1 л/ч. Образовавша с  парогазова  смесь, в которой концентраци  пропионитрила составл ет 0,089 мг/л и мо- ,0 л рное отношение к метилтрихлорсилану равно 1:4500, поступает в реактор. Разложение смеси происходит на поверхности графитового стержн , диаметром 6 мм и длиной 120 мм при температуре Т 1430 + 10° С.Pure hydrogen is passed over a surface of 25 ° and a length of 120 mm heated by methyl trichlorosilane at a rate of 8 l / h; above the surface of propionitrile 1 l / h. The resulting vapor-gas mixture, in which the concentration of propionitrile is 0.089 mg / l and the molar ratio of 1: 4500 to methyltrichlorosilane, flows into the reactor. The decomposition of the mixture occurs on the surface of a graphite rod, with a diameter of 6 mm and a length of 120 mm at a temperature T of 1430 + 10 ° C.

Процесс продолжаетс  3 ч до образовани  сло  карбида кремни  толщиной 1,25-1,30 мм. Удельное сопротивление продукта равно 0,13 Ом-см и такое же при 1000°С.The process lasts 3 hours before the formation of a layer of silicon carbide with a thickness of 1.25-1.30 mm. The resistivity of the product is 0.13 ohm-cm and the same at 1000 ° C.

Пример 3. В первый испаритель заливают 50 мл чистого метилдо Т 1430 + 10 С. Процесс продолж етс  3 ч до образовани  легированно азотом сло  карбида кремни , толщин 1,25-130 мм. Удельное сопротивление его составл ет 0,04 Ом-см и сохран  это значение при 1000 С.Example 3. In the first evaporator, 50 ml of pure methyl t 1430 + 10 C are poured. The process lasts 3 hours until a layer of silicon carbide, 1.25-130 mm thick, is doped with nitrogen. Its resistivity is 0.04 ohm-cm and retains this value at 1000 C.

П р и м е р 5 (сравнительный). В первый испаритель заливают 50 мл чи того метилтрихлорсилана, устанавли вают температуру в нем, равную 30°С Во второй испаритель заливают 10 мл пропионитрила и охлаждают его до -78 Пропускают чистый водород над повер ностью метилтрихлорсилана со скоростью 12 л/ч и над поверхностью пр пионитрила -1 л/ч. Образовавша с  парогазова  смесь, в которой концентраци  пропионитрила равна 0,006 мг/л, а мол рное отношение пр пионитрила к метилтрихлорсилану сос тавл ет 1:66000, поступает в реакто Разложение смеси происходит на поверхности стержн  ф 6 мм и длинойPRI me R 5 (comparative). 50 ml of methyltrichlorosilane is poured into the first evaporator, the temperature is set at 30 ° С. 10 ml of propionitrile is poured into the second evaporator and cooled to -78. Pure hydrogen is passed over the methyl trichlorosilane level at a rate of 12 l / h and above the surface pionitrile -1 l / h The resulting vapor-gas mixture, in which the concentration of propionitrile is 0.006 mg / l, and the molar ratio of prionitrile to methyltrichlorosilane is 1: 66000, enters the reactor. The mixture decomposes on the surface of the rod f 6 mm and length

4040

трихлорсилана и устанавливают температуру в нем, равную 32°С. Во второй испаритель заливают 10 мл пропионитрила и охлаждают его до температуры -50°С. Начинают пропускать чистый водород над поверхностью метилтрихлорсилана со скоростью8 л/ч, над поверхностью пропионитрила 1 л/ч. Образовавша с  парогазова  смесь, в которой концентраци  пропионитрила равна 0,135 мг/л, а мол рное отношение пропионитрила к метилтрихлорсилану составл ет 1:3000, поступает в реактор. Разложение смеси происходит на поверхности графитового стержн  $ 6 мм и длиной 120 мм, нагреваемогоtrichlorosilane and set the temperature in it, equal to 32 ° C. In the second evaporator pour 10 ml of propionitrile and cool it to a temperature of -50 ° C. Begin to pass pure hydrogen over the surface of methyltrichlorosilane at a rate of 8 l / h, above the surface of propionitrile 1 l / h. The resulting vapor-gas mixture, in which the concentration of propionitrile is 0.135 mg / l and the molar ratio of propionitrile to methyltrichlorosilane is 1: 3000, goes to the reactor. The decomposition of the mixture occurs on the surface of a graphite rod $ 6 mm and a length of 120 mm, heated

5 ° и длиной 120 мм, нагреваемого 0 5 ° and 120 mm long, heated 0

до Т 1430 + 10 С. Процесс продолжаетс  3 ч до образовани  легированного азотом сло  карбида кремни , толщиной 1,25-130 мм. Удельное сопротивление его составл ет 0,04 Ом-см и сохран ет это значение при 1000 С.up to T 1430 + 10 ° C. The process lasts 3 hours until the formation of a layer of silicon carbide doped with nitrogen, with a thickness of 1.25-130 mm. Its resistivity is 0.04 ohm-cm and retains this value at 1000 C.

П р и м е р 5 (сравнительный). В первый испаритель заливают 50 мл чистого метилтрихлорсилана, устанавливают температуру в нем, равную 30°С. Во второй испаритель заливают 10 мл пропионитрила и охлаждают его до . ( Пропускают чистый водород над поверхностью метилтрихлорсилана со скоростью 12 л/ч и над поверхностью пропионитрила -1 л/ч. Образовавша с  парогазова  смесь, в которой концентраци  пропионитрила равна 0,006 мг/л, а мол рное отношение пропионитрила к метилтрихлорсилану составл ет 1:66000, поступает в реактор. Разложение смеси происходит на поверхности стержн  ф 6 мм и длинойPRI me R 5 (comparative). In the first evaporator pour 50 ml of pure methyltrichlorosilane, set the temperature in it, equal to 30 ° C. In the second evaporator pour 10 ml of propionitrile and cool it to. (Pure hydrogen is passed over the surface of methyltrichlorosilane at a rate of 12 l / h and above the surface of propionitrile -1 l / h. The vapor-gas mixture formed in which the concentration of propionitrile is 0.006 mg / l and the molar ratio of propionitrile to methyltrichlorosilane is 1: 66000 enters the reactor. The decomposition of the mixture occurs on the surface of the rod f 6 mm and length

00

5five

i/i /

00

5five

120 мм, нагреваемого до 1430410 С. Процесс продолжают три часа до образовани  легированного азотом карбида кремни , толщиной 1,25-1,30 мм. Удельное сопротивление продукта равно 0,45 Ом-см и сохран етс  при нагреве образца до 1000°С.120 mm heated to 1430410 C. The process is continued for three hours until the formation of nitrogen-doped silicon carbide, 1.25-1.30 mm thick. The resistivity of the product is 0.45 ohm-cm and is maintained when the sample is heated to 1000 ° C.

Результаты представлены в табл.1. Данные табл.1 показывают, что изобретение обеспечивает получениеThe results are presented in table 1. The data in Table 1 show that the invention provides

карбида кремни  с удельным электро- сопротивлением 0,1-0,2 Ом-см.silicon carbide with an electrical resistivity of 0.1-0.2 ohm-cm.

Как следует из табл.2 величина сопротивлени  по существу сохран етс  при нагреве образца в пределах 860- 1200°С.As follows from Table 2, the resistance value is essentially maintained when the sample is heated in the range of 860-1200 ° C.

Результаты экспериментов по воспроизводимости р при 1000°С образцов ft -SiC, выращенных в различные периоды времени, представлены в табл.3.The results of experiments on the reproducibility of p at 1000 ° С of ft-SiC samples grown at different periods of time are presented in Table 3.

В табл.А представлены данные по величине о образцов поликристаллического $ -SiC, измеренна  при комнатной температуре (р2о) и в интервале температур 900-1200°С в единицах Ом«см.Table A presents the data on the value of polycrystalline $ -SiC samples measured at room temperature (p2o) and in the temperature range of 900-1200 ° C in units of ohm "cm.

Изобретение таким образом позво- л ет получить ft -SiC с удельным электросопротивлением 0,1-0,2 Ом«см. Величина О образцов jb -SiC при высоких температурах  вл етс  стабильной.The invention thus makes it possible to obtain ft -SiC with a resistivity of 0.1-0.2 ohms "cm. The value of samples jb-SiC at high temperatures is stable.

Примечание. Во всех опытах температура в испарителе с метилтрихлорсиланомNote. In all experiments, the temperature in the evaporator with methyl trichlorosilane

30°С или .30 ° C or.

Величина Ј образца /З-SiC в интервале 860-1200°С.The value of sample З / S-SiC in the range of 860-1200 ° C.

15464211546421

5five

00

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  легированного карбида кремни , включающий термическое разложение паров метилтри- хлорсилана в атмосфере водорода при 1300-1600°С и осаждение при этом поликристаллического карбида кремни  на поверхности в присутствии паров органического азотсодержащего соединени , отличающийс  тем, что, с целью получени  карбида кремни  с электросопротивлением величиной 0,1-0,2 Ом.см, стабильного при высоких температурах, термическое разложение и осаждение осуществл ют в присутствии паров пропионитрила при концентрации его относительно водорода 0,04-0,135 мг/л мол рном соотношении к метилтрихлорсилану, равном 1 :3000-10000.The method of obtaining doped silicon carbide, including thermal decomposition of methyltrichlorosilane vapor in hydrogen atmosphere at 1300-1600 ° C and the deposition of polycrystalline silicon carbide on the surface in the presence of vapors of an organic nitrogen-containing compound, characterized in that in order to obtain silicon carbide with electrical resistance 0.1-0.2 Ω cm, stable at high temperatures, thermal decomposition and precipitation is carried out in the presence of propionitrile vapors at a concentration of hydrogen 0.04-0.135 mg / l molar ratio of methyl trichlorosilane equal to 1: 3000-10000. Таблица}Table} Таблица2Table 2 ТаблицаЗTable3 1546421815464218 ТаблицаTable 11,10,500,450,3611,10,500,450,36 20,460,210,20--0,2020,460,210,20-0-0,20 30,300,130,13 -- - - 0,1330,300,130,13 - - - 0,13 40,200,110,100,10- - 0,10 - 0,1040,200,110,100,10- - 0.10 - 0.10 50,050,040,04-0,04 - 0,0450.050.040.04-0.04 - 0.04
SU884417125A 1988-04-26 1988-04-26 Method of obtaining alloyed silicon carbide SU1546421A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884417125A SU1546421A1 (en) 1988-04-26 1988-04-26 Method of obtaining alloyed silicon carbide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884417125A SU1546421A1 (en) 1988-04-26 1988-04-26 Method of obtaining alloyed silicon carbide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1546421A1 true SU1546421A1 (en) 1990-02-28

Family

ID=21371549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884417125A SU1546421A1 (en) 1988-04-26 1988-04-26 Method of obtaining alloyed silicon carbide

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1546421A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка GB Р 2100713, кл. С 01 В 31/36, 1983. За вка GB ( 2024789, кл. С 01 В 31/36, 1980. Плетюшкин А.А. и др-. Легирование поликристаллического карбида кремни в процессе выращивани из газовой фазы. Электронна техника, сер.14, вып.2, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2534525B2 (en) Method for manufacturing β-silicon carbide layer
KR970008332B1 (en) Sublimation growth of silicon carbide single crystals
US5972109A (en) Growth of bulk single crystals of aluminum nitride
Moss Adducts in the growth of III–V compounds
EP0639661B1 (en) Method of forming crystalline silicon carbide coatings at low temperatures
US4250205A (en) Process for depositing a III-V semi-conductor layer on a substrate
EP0305790B1 (en) Production of graphite intercalation compound and doped carbon films
CA1102013A (en) Molecular-beam epitaxy system and method including hydrogen treatment
SU1546421A1 (en) Method of obtaining alloyed silicon carbide
US4239584A (en) Molecular-beam epitaxy system and method including hydrogen treatment
JPH0885873A (en) Production of thin film using organometallic complex
US3340110A (en) Method for producing semiconductor devices
US3170825A (en) Delaying the introduction of impurities when vapor depositing an epitaxial layer on a highly doped substrate
JP3000035B2 (en) Method of forming graphite thin film
CA1287555C (en) Metalorganic vapor phase epitaxial growth of group ii-vi semiconductor materials
Avigal et al. Low Carbon Contamination of Epitaxial Germanium Films Produced by Pyrolysis of Alkyl Germanium Compounds
JPS57152132A (en) Chemical vapor growing method
JPH0510425B2 (en)
JPS60169563A (en) Manufacture and device for telluride metal
JP2757762B2 (en) Organic silver compounds for forming silver thin films by metalorganic chemical vapor deposition with high vapor pressure
JPH06184749A (en) Production of thin film using organometallic complex
JP3231835B2 (en) Production method of thin film using organometallic complex
JPH0730451B2 (en) Method for chemical vapor deposition of aluminum layer
JPH048367B2 (en)
JPS6242517A (en) Semiconductor vapor processing