贾林涛，王梦千，朱 界，李爱军，彭雨晴
(上海大学 材料科学与工程学院，上海 200444)
摘 要：以三氯甲基硅烷-氢气-氮气(MTS-H2-N2)为前驱体系统，在垂直放置的热壁反应器中利用化学气相沉积工艺制备碳化硅涂层，分析了工艺参数对碳化硅沉积速率的影响，通过扫描电子显微镜(SEM)和X 射线衍射技术(XRD)分析了碳化硅纤维表面碳化硅涂层的微观形貌和晶型结构，并分析了MTS 热解和沉积碳化硅过程中主要气相组分的变化。在850-1050 ℃的范围内，随着沉积温度的提高，碳化硅沉积速率先增大后减小，温度为1000 ℃时，碳化硅沉积过程由表面反应控制转变为质量传输控制；随着反应物分压逐渐升高至30 kPa，碳化硅沉积速率逐渐增加，沉积由表面活性位吸附过程转变为形核长大过程；随着滞留时间的延长，SiC 沉积速率逐渐下降。SEM 图显示碳化硅纤维表面碳化硅涂层光滑致密，XRD 结果表明850-1050 ℃沉积的碳化硅为β-SiC。MTS 热解过程中主要的气相组分为是CH4、C2H2、SiHCl3、SiCl2 和SiCl4。
关键词：化学气相沉积；碳化硅；沉积速率；气相组分