Способ получения борсодержащих покрытий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВМ (6() Дополнительное к авт. свна-ву

{22) Заявлено30.06,76 (21) 2379236/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (13) Опубликовано 30.08.7Жюллетень № 132 (45) Я,ата опубликования описания 21.07.78 (>) 621802

Союз Советских

Социалистииасюа

3весеублин

7 -: оймкчдо», ;

2 (51) М. Кл.

С 23 С 11/08 ааудааатаанкюй квинтет

Вааата Мнннатраа СССа аа дайан каабаатакна к аткрнтФ (53) УДК 621.793.

° 4(088,8) А. В. Рычагов, Д. И. Белый, Д. Б. Орлов, И. Б. Пешков, Г. Г. Свалов, А. В. Таран и В. А. Митрохин (72) Авторот изобретения (ТЦ Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРОСОДЕРЖАЩИХ

ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к патучению покрытий путем термического разложения соединений на поверхности нагретой под ложки, в частности к получению боросодержащнх покрытий с проводящими и ди.электрическими свойствами, которые ма гут быть использованы в электротехнической промышленности.

Известен способ получения боросодержвщих покрытий путем термического разложения трихлорида бора в смеси с аммиа«ом пои температурах, превышающих оооо с (1).

Однако известный способ позволяет получать HGKpbITBQ только с диэпектричео та кими свойствами.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому результату является способ получения боросодержвщнх покрытий артем термическа» зп го разложения хлорида бора или диборана в смеси с аммиаком, азотом или их смесью (2).

Однако известный способ также поэво ляет получать только диэлектрические 2S

:покрытия н имеет низкую скорость осаждения - 50"100 мкм/ч при использовании. хлоркда бора н 5-20 мкм/ч при исполь зованнк днб орава.

Предложенный способ отличается от известного тем, что с келью интенсификапии процесса к псщучения покрытий с токопроводящими и диэлектрическими свойствамн в качестве соединения бора берут трехфторкстый бор эфират и процесс проводят при температуре подложки 700140& С и соотношении трехфтористого бо--а ра эфиратв к аммиаку 1: (1-24), причем для получения покрытий с токопроводящими свойствами пропесс осуществляют о при температуре подложки 700-1100 С и соотношении трехфтористого бора эфирата к аммиаку 1: (9-24), а для получения;диэлектрических покрытий - при темо первтуре 1200-1400 С и соотношении

: (1-5).

Характер формкрующихся покрытий определяется «ак температурой подложки, твк и соотношением трехфтористого бора афирата к аммиаку. Температура подложки

621802

700 С является минимальной для осаждения покрытия. При этом скорость осаждения составляет 9-15 мам/ч. При температуре подложки 1400 С скорость осаж дения составляет 2775 мкм/ч. Однако дальнейшее повышение температуры нецелесообразно, так как приводит к образованию некомпактных покрытий при незначительном увеличении скорости осаждения.

При снижении соотношения трехфтористогс бора афирата к аммиаку менее 1: 1

16 степень использования основного сырья снижается до 20%„a увеличение укаэанног6 соотношения более 1:24 приводит к снижению скорости осаждения и ухудшению качества покрытий вследствие ден35 дритообразования.

Трехфтористый бор эфират представляет собой комплексное соединение бора с общей формулой BC H«F О и выпускается по ТУ 6-09-804-71.

Полученные осадки по составу corn ветствуют оксикарбонитриду. бора, причем в осадках с дизпектрическими свойствами содержание азота составляет 3552 ат.,%, а в осадках с токопроводящи25 ми свойствами - 5-1 ат, Ъ при содержании углерода 40-507. Последнее свидетельствует о формировании в покрытии нестехиометрического а оксикарбонитрида, обогащенного углеродом.

Температуры 1100 и 1200 С ограничивают области получения токопроводящих и диэлектрических покрытий. Область температур от 1100 до 1200 С является переходной.

Влияние температуры на свойства покрытий, получаемых при атмосферном давлении, и скорость осаждения представлены в табл. 1.

Из данных табл 1 видно, что предложенный способ поэвопяет вести осаждение со скоростью до 2775 мкм/ч, что значительно интенсифицирует процесс.

Для получения многослойных покрытий с чередованием проводящих и диэлектрических слоев в одном технологическом цикле последовательно изменяют условия осаждения;

Пример 1. На молибденовую проволоку, нагретую в атмосфере водорода, наносят многослойное покрытие с чередующимися слоями проводника и диэлектрика при условиях, укаэанных в табл. 2.

При этом температуру в испарителе т;рех-, фтористого бора эфирата поддерживают в пределах 110-115 С.

Пример 2. При необходимости получения однослойного проводящего покрытия процесс осуществляют при условиях, указанных в табл. 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать покрытия с проводящими и диэлектрическими свойствами в одном технщии ическом цикле, а также многослойные покрытия с чередованием диэлектрических и токопроводящих слоев при высокой скорасти осаждения.

621802

Таблица 2

1 1050 14 1

84,9

3,30

1250

77,1

1,7

3,50

2 1000

92,0

0,9

2,05

Проводящее покрытие светло-серого цве та толщиной

40 мкм процесс осуществляют прн температуре подложки 700-1100 С н соотношении трехфторнстого бора эфирата к аммиаку

35 1:(6-24).

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получены покрытий с диэлектрическими свойствами, процесс осуществляют прн температуре

4о подложки 1200-1400 С и соотношении трехфтористого бора эфирата к аммиаку

1: (1- 5).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

4s 1. Высокотемпературные неорганические покрытия. Под ре . Дж. Гуменнка, М„ "Металлургия, 1968, с. 71.

2. Криворучко В. М. Получение тугоплавких соединений из газовой фазы. М., 50 Атомиздат, 1976, с. 16-20.

С оставитель E. Куб асова

Редактор 3. Ходакова Техред A. Богдан Корректор М Йемчнк

Заказ 4991/5 Тираж 1177 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откр;:..;.тий

113035 Москва, -35 Раушская „..э., д. 4/5

Филиал ППП Патент r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ получения боросодержащих покрытий путем термического разложения галогенсодержащего соединения бара в смеси с аммиаком на поверхности нагретой подложки, о т л и ч а ю щ и и c a тем, что, с целью интенсификации процесса» получения покрытий с токопроводянами и диэлектрическими свойствами, в качестве; галогенсодержащего соединения бра берут трехфтористый бар эфират и пр(щесс проводят при температуре.подлож к» 700-1400 С и соотношении. трезфтюристого бора эфирата к амиаку 1: (1 » «24).

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю

m и и с я.тем, что, с целью получения покрыты» с токопроводящими свойствами, Двухслойное покрытие: внутренний слой - про водник толщиной

130 мкм, наружный слойдиэлектрик черного цвета толщиной

25 мкм, про бнвное напря жение 3,5 кВ