Materiais CVD
Diamante dopado com boro CVD
Número do item : cvdm-07
O preço varia com base em especificações e personalizações
- Diâmetro
- 100 mm
- Espessura
- 0,3-2mm
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O diamante dopado com boro por deposição química em fase vapor (CVD) é um material único que combina as extraordinárias propriedades do diamante com uma condutividade eléctrica controlável. Através da introdução precisa de átomos de boro na rede do diamante durante o crescimento por CVD, este torna-se um material versátil com propriedades eléctricas adaptadas, que vão desde o isolamento até à alta condutividade. Isto permite diversas aplicações em eletrónica, sensores, gestão de calor, ótica e tecnologias quânticas.
Aplicações
O diamante dopado com boro por deposição química em fase vapor (CVD) é um material versátil com propriedades excepcionais, oferecendo soluções únicas para desafios em várias indústrias, desde a eletrónica às tecnologias quânticas. O seu desenvolvimento e integração contínuos em várias aplicações são uma grande promessa para o avanço da tecnologia e da investigação científica nos próximos anos.
- Eletrónica: Dispositivos electrónicos de alta potência, transístores de alta frequência, díodos, transístores de efeito de campo (FET)
- Sensores: Temperatura, pressão, radiação, composição de gases
- Gestão do calor: Dissipadores de calor, dissipadores de calor, soluções de gestão térmica
- Ótica e fotónica: Janelas ópticas, lentes, substrato para experiências de ótica quântica
- Tecnologias quânticas: Computação quântica, comunicação quântica, aplicações de deteção quântica
Características
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Condutividade térmica excecional: O diamante CVD dopado com boro possui uma condutividade térmica excecional, permitindo uma dissipação eficiente do calor em eletrónica de alta potência, sistemas laser e microeletrónica.
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Condutividade elétrica sob medida: Através do controle preciso da concentração de boro durante o processo de crescimento CVD, a condutividade elétrica do diamante dopado com boro CVD pode ser personalizada em uma ampla faixa, de isolante a altamente condutiva.
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Ampla transparência espetral: O diamante dopado com boro CVD apresenta transparência em uma ampla faixa espetral, o que o torna adequado para aplicações em ótica e fotônica, como janelas e lentes ópticas.
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Hospedagem de centros de cor: O diamante dopado com boro pode hospedar centros de cor, que são defeitos na estrutura do diamante que apresentam propriedades ópticas exclusivas. Estes centros de cor têm aplicações em experiências de ótica quântica e processamento de informação quântica.
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Alta tensão de rutura: O diamante dopado com boro CVD pode suportar altas tensões de rutura, o que o torna ideal para dispositivos eletrônicos de alta potência que operam em ambientes adversos.
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Alta mobilidade de portadores: O diamante dopado com boro possui uma elevada mobilidade de portadores, permitindo velocidades de comutação mais rápidas e um melhor desempenho em dispositivos electrónicos.
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Ampla janela de potencial: O diamante dopado com boro tem uma ampla janela de potencial de aproximadamente 3,5 V, permitindo a aplicação de "sobrepotenciais" para estimular reações químicas de alta energia.
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Baixas correntes de fundo: Os eletrodos de diamante dopado com boro apresentam baixas correntes de fundo em varreduras de voltametria cíclica devido à pequena camada de capacitância na interface semelhante a um semicondutor com soluções eletrolíticas.
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Inércia química: O diamante dopado com boro CVD é quimicamente inerte, o que o torna resistente à corrosão e adequado para ambientes agressivos.
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Propriedades quânticas: O diamante dopado com boro tem aplicações promissoras em tecnologias quânticas, como a computação quântica, a comunicação quântica e a deteção quântica, devido aos seus longos tempos de coerência e à capacidade de alojar bits quânticos individuais (qubits) à temperatura ambiente.
Princípio
O diamante dopado com boro por deposição química em fase vapor (CVD) é criado através da introdução de átomos de boro na estrutura do diamante durante o processo de crescimento CVD. Este processo de dopagem controla a condutividade eléctrica do material, permitindo a personalização desde o isolamento até à alta condutividade.
Vantagens
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Comportamento semicondutor: A dopagem com boro introduz portadores de carga na rede do diamante, permitindo o controlo da condutividade eléctrica, que varia entre isolante e altamente condutora, tornando-o adequado para várias aplicações electrónicas.
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Alta condutividade térmica: O diamante dopado com boro possui uma condutividade térmica excecional, superando outros semicondutores, permitindo uma dissipação de calor eficiente em dispositivos electrónicos de alta potência, sistemas laser e microeletrónica.
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Ampla transparência espetral: O diamante dopado com boro apresenta transparência em uma ampla faixa espetral, do ultravioleta ao infravermelho, tornando-o valioso para janelas ópticas, lentes e aplicações em ótica e fotônica.
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Centros de cor: O diamante dopado com boro pode alojar centros de cor, que são defeitos à escala atómica com propriedades ópticas e de spin únicas. Estes centros de cor encontram aplicações em tecnologias quânticas, incluindo computação quântica, comunicação quântica e deteção quântica.
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Inércia química: O diamante dopado com boro é quimicamente inerte, resistente a ambientes agressivos e compatível com vários produtos químicos, o que o torna adequado para aplicações em condições corrosivas ou extremas.
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Dureza mecânica: O diamante dopado com boro herda a excecional dureza mecânica do diamante, proporcionando durabilidade e resistência ao desgaste, mesmo em aplicações exigentes.
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Propriedades elétricas sob medida: A concentração de átomos de boro pode ser controlada com precisão durante o processo de crescimento CVD, permitindo a personalização da condutividade elétrica do material em uma ampla faixa, possibilitando a otimização para aplicações específicas.
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Deposição a baixa temperatura: O processo de deposição química de vapor (CVD) é normalmente realizado a baixas temperaturas, permitindo a integração com uma vasta gama de substratos e a compatibilidade com vários processos de fabrico de dispositivos.
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Compatibilidade industrial: O diamante dopado com boro CVD é compatível com os processos de fabrico industrial, permitindo uma produção escalável e económica, tornando-o adequado para aplicações de grande volume.
Especificação
| Dimensão disponível: | Diâmetro100mm, espessura 0,3-2mm |
|---|---|
| Concentração de boro [B]: | 2 a 6 x 1020 átomos /cm3, média de 0,16 mm2 |
| Resistividade em massa (Rv): | 2 a 1,8 x 10-3 Ohm m, ± 0,25 x 10-3 Ohm m |
| Janela de solvente: | >3.0V |
FAQ
O que é CVD (Chemical Vapor Deposition) e quais são as suas principais vantagens?
O que é o forno CVD?
A deposição química de vapor (CVD) é uma tecnologia que utiliza várias fontes de energia, como aquecimento, excitação de plasma ou radiação de luz para reagir quimicamente substâncias químicas gasosas ou de vapor na fase gasosa ou na interface gás-sólido para formar depósitos sólidos no reator por meio de reação química. simplificando, duas ou mais matérias-primas gasosas são introduzidas em uma câmara de reação e, em seguida, reagem entre si para formar um novo material e depositá-lo na superfície do substrato.
O forno CVD é um sistema de forno combinado com unidade de forno tubular de alta temperatura, unidade de controle de gases e unidade de vácuo, é amplamente utilizado para experimentos e produção de preparação de material composto, processo microeletrônico, optoeletrônico semicondutor, utilização de energia solar, comunicação de fibra ótica, tecnologia de supercondutor, campo de revestimento protetor.
O que é a deposição física de vapor (PVD)?
Quais são as principais vantagens e aplicações do diamante dopado com boro por Deposição Química em Vapor (CVD)?
Quais são algumas das aplicações comuns dos materiais CVD?
Como é que o forno CVD funciona?
O sistema de forno CVD consiste em uma unidade de forno de tubo de alta temperatura, unidade de controle preciso da fonte de gás reagente, estação de bomba de vácuo e peças de montagem correspondentes.
A bomba de vácuo é para remover o ar do tubo de reação e garantir que não haja gases indesejados dentro do tubo de reação, depois que o forno de tubo aquecerá o tubo de reação a uma temperatura alvo, então a unidade de controle preciso da fonte de gás reagente pode introduzir gases diferentes com uma proporção definida no tubo do forno para a reação química, a deposição de vapor químico será formada no forno CVD.
O que é a máquina de diamante CVD?
Que tipos de máquinas de crescimento de diamantes estão disponíveis?
Qual é o princípio básico da CVD?
O que é a pulverização catódica por magnetrão?
O que é o Mpcvd?
Quais são os métodos utilizados para depositar películas finas?
Como é obtida a dopagem com boro durante o crescimento de filmes de diamante?
Que tipos de materiais CVD estão disponíveis?
Que gás é utilizado no processo CVD?
Existem tremendas fontes de gás que podem ser usadas no processo CVD, as reações químicas comuns do CVD incluem pirólise, fotólise, redução, oxidação, redox, de modo que os gases envolvidos nessas reações químicas podem ser usados no processo CVD.
Tomamos o crescimento de grafeno CVD como exemplo, os gases usados no processo CVD serão CH4, H2, O2 e N2.
Como é que uma máquina de diamante CVD funciona?
Quais são as vantagens dos diamantes cultivados em laboratório?
Quais são os diferentes tipos de métodos CVD?
Porquê a pulverização catódica por magnetrões?
O que é a máquina Mpcvd?
O que é o equipamento de deposição de película fina?
Qual é a relação entre a concentração de átomos de boro e a condutividade eléctrica da película de diamante?
Como é que o diamante CVD melhora o desempenho das ferramentas de corte?
Qual é a vantagem do sistema CVD?
- Pode ser produzida uma vasta gama de películas, películas metálicas, películas não metálicas e películas de ligas multicomponentes, conforme necessário. Ao mesmo tempo, pode preparar cristais de alta qualidade que são difíceis de obter por outros métodos, como GaN, BP, etc.
- A velocidade de formação da película é rápida, geralmente vários microns por minuto ou mesmo centenas de microns por minuto. É possível depositar simultaneamente grandes quantidades de revestimentos com composição uniforme, o que é incomparável com outros métodos de preparação de filmes, como epitaxia de fase líquida (LPE) e epitaxia de feixe molecular (MBE).
- As condições de trabalho são realizadas sob pressão normal ou condições de baixo vácuo, de modo que o revestimento tem boa difração, e as peças de trabalho com formas complexas podem ser uniformemente revestidas, o que é muito superior ao PVD.
- Devido à difusão mútua do gás de reação, do produto da reação e do substrato, pode obter-se um revestimento com boa força de adesão, o que é crucial para a preparação de películas reforçadas à superfície, tais como películas resistentes ao desgaste e anti-corrosão.
- Algumas películas crescem a uma temperatura muito inferior ao ponto de fusão do material da película. Sob a condição de crescimento a baixa temperatura, o gás de reação e a parede do reator e as impurezas contidas neles quase não reagem, de modo que um filme com alta pureza e boa cristalinidade pode ser obtido.
- A deposição química de vapor pode obter uma superfície de deposição lisa. Isso ocorre porque, em comparação com o LPE, a deposição de vapor químico (CVD) é realizada sob alta saturação, com alta taxa de nucleação, alta densidade de nucleação e distribuição uniforme em todo o plano, resultando em uma superfície lisa macroscópica. Ao mesmo tempo, na deposição de vapor químico, o caminho livre médio das moléculas (átomos) é muito maior do que o LPE, de modo que a distribuição espacial das moléculas é mais uniforme, o que favorece a formação de uma superfície de deposição lisa.
- Baixos danos por radiação, que é uma condição necessária para a fabricação de semicondutores de óxido metálico (MOS) e outros dispositivos
Quais são as vantagens de utilizar máquinas de diamante CVD?
Qual é o preço da máquina de produção de diamantes CVD?
Quais são as vantagens da utilização de máquinas de deposição química de vapor?
Quais são os materiais utilizados na deposição de película fina?
A deposição de película fina utiliza normalmente metais, óxidos e compostos como materiais, cada um com as suas vantagens e desvantagens únicas. Os metais são preferidos pela sua durabilidade e facilidade de deposição, mas são relativamente caros. Os óxidos são altamente duráveis, suportam temperaturas elevadas e podem ser depositados a baixas temperaturas, mas podem ser frágeis e difíceis de trabalhar. Os compostos oferecem resistência e durabilidade, podem ser depositados a baixas temperaturas e adaptados para apresentarem propriedades específicas.
A seleção do material para um revestimento de película fina depende dos requisitos da aplicação. Os metais são ideais para a condução térmica e eléctrica, enquanto os óxidos são eficazes na proteção. Os compostos podem ser adaptados para satisfazer necessidades específicas. Em última análise, o melhor material para um determinado projeto dependerá das necessidades específicas da aplicação.
Quais são as vantagens do Mpcvd?
O que é a tecnologia de deposição de película fina?
Como é que a condutividade eléctrica da película de diamante pode ser personalizada?
O que torna as cúpulas de diamante CVD adequadas para altifalantes de alto desempenho?
O que significa PECVD?
O PECVD é uma tecnologia que utiliza o plasma para ativar o gás de reação, promover a reação química na superfície do substrato ou no espaço próximo da superfície e gerar uma película sólida. O princípio básico da tecnologia de deposição de vapor químico de plasma é que, sob a ação do campo elétrico de RF ou DC, o gás de origem é ionizado para formar um plasma, o plasma de baixa temperatura é usado como fonte de energia, uma quantidade apropriada de gás de reação é introduzida e a descarga de plasma é usada para ativar o gás de reação e realizar a deposição de vapor químico.
De acordo com o método de geração de plasma, ele pode ser dividido em plasma de RF, plasma de DC e plasma de micro-ondas CVD, etc ...
Que considerações devem ser feitas ao selecionar uma máquina de diamante CVD?
Quais são as aplicações das máquinas de deposição química de vapor?
Quais são os métodos para obter uma deposição óptima de película fina?
Para obter películas finas com propriedades desejáveis, são essenciais alvos de pulverização catódica e materiais de evaporação de alta qualidade. A qualidade destes materiais pode ser influenciada por vários factores, tais como a pureza, o tamanho do grão e o estado da superfície.
A pureza dos alvos de pulverização catódica ou dos materiais de evaporação desempenha um papel crucial, uma vez que as impurezas podem causar defeitos na película fina resultante. O tamanho do grão também afecta a qualidade da película fina, sendo que os grãos maiores conduzem a propriedades de película pobres. Além disso, a condição da superfície é crucial, uma vez que as superfícies ásperas podem resultar em defeitos na película.
Para obter alvos de pulverização catódica e materiais de evaporação da mais alta qualidade, é crucial selecionar materiais que possuam alta pureza, tamanho de grão pequeno e superfícies lisas.
Utilizações da deposição de película fina
Películas finas à base de óxido de zinco
As películas finas de ZnO encontram aplicações em várias indústrias, tais como térmica, ótica, magnética e eléctrica, mas a sua principal utilização é em revestimentos e dispositivos semicondutores.
Resistências de película fina
As resistências de película fina são cruciais para a tecnologia moderna e são utilizadas em receptores de rádio, placas de circuito, computadores, dispositivos de radiofrequência, monitores, routers sem fios, módulos Bluetooth e receptores de telemóveis.
Filmes finos magnéticos
Os filmes finos magnéticos são utilizados em eletrónica, armazenamento de dados, identificação por radiofrequência, dispositivos de micro-ondas, ecrãs, placas de circuitos e optoelectrónica como componentes-chave.
Filmes finos ópticos
Os revestimentos ópticos e a optoelectrónica são aplicações padrão dos filmes finos ópticos. A epitaxia por feixe molecular pode produzir dispositivos optoelectrónicos de película fina (semicondutores), em que as películas epitaxiais são depositadas um átomo de cada vez no substrato.
Filmes finos de polímeros
Os filmes finos de polímeros são utilizados em chips de memória, células solares e dispositivos electrónicos. As técnicas de deposição química (CVD) oferecem um controlo preciso dos revestimentos de películas de polímeros, incluindo a conformidade e a espessura do revestimento.
Baterias de película fina
As baterias de película fina alimentam dispositivos electrónicos, tais como dispositivos médicos implantáveis, e a bateria de iões de lítio avançou significativamente graças à utilização de películas finas.
Revestimentos de película fina
Os revestimentos de película fina melhoram as características químicas e mecânicas dos materiais alvo em várias indústrias e campos tecnológicos. Revestimentos antirreflexo, revestimentos anti-ultravioleta ou anti-infravermelhos, revestimentos anti-riscos e polarização de lentes são alguns exemplos comuns.
Células solares de película fina
As células solares de película fina são essenciais para a indústria da energia solar, permitindo a produção de eletricidade relativamente barata e limpa. Os sistemas fotovoltaicos e a energia térmica são as duas principais tecnologias aplicáveis.
Os diamantes CVD são reais ou falsos?
Quais são as vantagens da utilização de equipamento de deposição de películas finas?
Quais são as limitações ou desafios associados à fabricação de filmes de diamante dopado com boro?
Como é que o diamante CVD melhora a gestão térmica dos dispositivos electrónicos?
Qual é a diferença entre CVD e PECVD?
A diferença entre o PECVD e a tecnologia CVD tradicional é que o plasma contém um grande número de electrões de alta energia, que podem fornecer a energia de ativação necessária no processo de deposição de vapor químico, alterando assim o modo de fornecimento de energia do sistema de reação. Uma vez que a temperatura dos electrões no plasma é tão elevada como 10000K, a colisão entre os electrões e as moléculas de gás pode promover a quebra de ligações químicas e a recombinação das moléculas de gás de reação para gerar grupos químicos mais activos, enquanto todo o sistema de reação mantém uma temperatura mais baixa.
Assim, em comparação com o processo CVD, o PECVD pode realizar o mesmo processo de deposição química de vapor com uma temperatura mais baixa.
Quais são as aplicações comuns dos diamantes produzidos pelas máquinas de diamante CVD?
Que factores devem ser considerados na seleção de uma máquina de deposição de vapor químico?
Factores e parâmetros que influenciam a deposição de películas finas
Taxa de deposição:
A taxa a que a película é produzida, tipicamente medida em espessura dividida pelo tempo, é crucial para selecionar uma tecnologia adequada à aplicação. As taxas de deposição moderadas são suficientes para películas finas, enquanto as taxas de deposição rápidas são necessárias para películas espessas. É importante encontrar um equilíbrio entre a velocidade e o controlo preciso da espessura da película.
Uniformidade:
A consistência da película ao longo do substrato é conhecida como uniformidade, que normalmente se refere à espessura da película, mas também pode estar relacionada com outras propriedades, como o índice de refração. É importante ter um bom entendimento da aplicação para evitar sub ou superespecificar a uniformidade.
Capacidade de preenchimento:
A capacidade de preenchimento ou cobertura de etapas refere-se a quão bem o processo de deposição cobre a topografia do substrato. O método de deposição utilizado (por exemplo, CVD, PVD, IBD ou ALD) tem um impacto significativo na cobertura e no preenchimento dos degraus.
Características da película:
As características da película dependem dos requisitos da aplicação, que podem ser classificados como fotónicos, ópticos, electrónicos, mecânicos ou químicos. A maioria das películas tem de cumprir requisitos em mais do que uma categoria.
Temperatura do processo:
As características da película são significativamente afectadas pela temperatura do processo, que pode ser limitada pela aplicação.
Danos:
Cada tecnologia de deposição tem o potencial de danificar o material depositado, sendo as características mais pequenas mais susceptíveis a danos no processo. A poluição, a radiação UV e o bombardeamento de iões estão entre as potenciais fontes de danos. É crucial compreender as limitações dos materiais e ferramentas.
Que factores devem ser considerados na seleção do equipamento de deposição de película fina?
As máquinas de deposição química de vapor podem ser utilizadas para a deposição de películas finas com várias camadas?
Que considerações de segurança estão associadas à operação de equipamentos de deposição de película fina?
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PDF - Diamante dopado com boro CVD
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