Materiali CVD
Diamante CVD per la gestione termica
Numero articolo : cvdm-02
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Il diamante CVD è un diamante cristallino cresciuto con il metodo della deposizione chimica da vapore (CVD). Si tratta di una promettente applicazione del diamante come materiale di diffusione del calore per varie applicazioni. Il diamante CVD offre la più alta conducibilità termica di qualsiasi materiale, pari a circa 2000 W/mK, cinque volte superiore a quella del rame a temperatura ambiente. Viene utilizzato in diverse applicazioni, tra cui semiconduttori con gap di banda ultra ampio, componenti ottici, diffusori termici e rivestimenti resistenti all'usura.
Applicazioni
L'eccezionale conducibilità termica del diamante CVD lo rende un materiale molto richiesto per varie applicazioni, tra cui:
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Circuiti integrati (IC) ad alta potenza: Il diamante CVD funge da diffusore di calore, dissipando efficacemente il calore dai circuiti integrati, evitando il surriscaldamento e garantendo prestazioni ottimali.
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Diodi laser: L'elevata conducibilità termica del diamante CVD consente un'efficiente dissipazione del calore dai diodi laser, migliorandone le prestazioni e l'affidabilità.
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GaN su diamante (GOD): I substrati di diamante CVD sono utilizzati per la crescita di strati di GaN, con conseguente miglioramento della gestione termica e delle prestazioni dei dispositivi nell'elettronica e nell'optoelettronica ad alta potenza.
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Diffusori di calore per sistemi elettronici satellitari: L'eccezionale conducibilità termica del diamante CVD lo rende un materiale ideale per i diffusori di calore nei sistemi elettronici satellitari, garantendo un'efficiente dissipazione del calore e prevenendo il surriscaldamento in ambienti difficili.
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Semiconduttori a banda ultra larga: Il diamante CVD trova applicazione nei semiconduttori a banda ultra larga grazie alla sua elevata conducibilità termica, che consente un'efficiente dissipazione del calore e migliori prestazioni del dispositivo.
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Componenti ottici: Il diamante CVD viene utilizzato nei componenti ottici, come finestre e lenti, grazie alla sua elevata conducibilità termica, che riduce al minimo la distorsione termica e garantisce prestazioni ottiche ottimali.
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Diffusori termici: L'elevata conducibilità termica del diamante CVD lo rende un efficace diffusore termico in vari dispositivi elettronici, dissipando efficacemente il calore e prevenendo il surriscaldamento.
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Rivestimenti resistenti all'usura: L'estrema resistenza meccanica e l'elevata conducibilità termica del diamante CVD lo rendono adatto a rivestimenti resistenti all'usura in applicazioni complesse, come utensili da taglio e componenti aerospaziali.
Caratteristiche
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Eccezionale conducibilità termica: Il diamante CVD presenta un'eccezionale conduttività termica, cinque volte superiore a quella del rame. Questa eccezionale proprietà lo rende adatto alle applicazioni che richiedono un'efficiente dissipazione del calore.
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Conduttività termica personalizzabile: Il nostro diamante CVD offre una conducibilità termica personalizzabile nell'intervallo 800-2000 W/mK. Questa flessibilità ci permette di soddisfare i requisiti specifici di varie applicazioni.
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Applicazioni diverse: Il diamante CVD trova applicazione nei circuiti integrati ad alta potenza, nei diodi laser, nel GaN on Diamond (GOD) e nei diffusori di calore per i sistemi elettronici satellitari. La sua versatilità lo rende un materiale prezioso in diversi settori.
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Qualità elevata: Offriamo diversi gradi di qualità di diamante CVD per soddisfare le diverse esigenze dei nostri clienti. Questi gradi sono classificati in base ai loro livelli di conducibilità termica, che vanno da Standard Medio a Eccellente.
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Specifiche precise: Il nostro diamante CVD viene prodotto rispettando rigorosamente le specifiche, garantendo qualità e prestazioni costanti. Le specifiche principali includono i livelli di conduttività termica, la tolleranza di spessore, la planarità, la densità, il modulo di Young e le finiture superficiali.
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Dimensioni personalizzabili: Forniamo diamanti CVD in una gamma di dimensioni standard, comprese le opzioni lucidate su due lati con un diametro fino a 150 mm. Offriamo anche dimensioni personalizzate per soddisfare i requisiti di progetti specifici.
Principio di funzionamento
Il diamante CVD offre un'eccezionale conduttività termica, fino a 2000 W/mK, grazie alle vibrazioni del reticolo come meccanismo primario di conduzione del calore. Questa notevole proprietà lo rende una scelta ideale per varie applicazioni che richiedono un'efficiente dissipazione del calore, come circuiti integrati ad alta potenza, diodi laser e diffusori di calore.
Vantaggi
- Conducibilità termica senza pari: Con una conducibilità termica cinque volte superiore a quella del rame, il diamante CVD è il materiale ideale per le applicazioni di gestione termica che richiedono prestazioni ottimali.
- Elevata conduttività termica facilmente ottenibile: Grazie alla straordinaria concentrazione di idrogeno atomico prodotta dalle altissime temperature di scarica dell'arco, i film di diamante ad alta conducibilità termica possono essere facilmente ottenuti anche a tassi di crescita relativamente elevati mediante getto di plasma ad arco CC.
- Conduttività termica personalizzabile: La conducibilità termica del diamante CVD può essere personalizzata nell'intervallo 800-2000 W/mK, consentendo di suddividerlo in diversi gradi di qualità per soddisfare le diverse esigenze dei clienti in diversi campi di applicazione.
- Ampia gamma di applicazioni: Il diamante CVD è utilizzato come supporto per circuiti integrati ad alta potenza, diodi laser, GaN on Diamond (GOD) e diffusori di calore per sistemi elettronici satellitari.
- Eccellenti proprietà termiche: Con la più alta conducibilità termica conosciuta, il diamante CVD è il materiale ideale per le applicazioni di gestione termica che richiedono prestazioni ottimali.
- Inutile nelle applicazioni elettroniche ed elettriche: Considerando che il 50% dei guasti elettronici è dovuto a problemi legati al calore, il diamante CVD è prezioso in tutti i tipi di applicazioni elettroniche ed elettriche, compresi i dispositivi di telecomunicazione e microelettronici, dove l'accumulo di calore può distruggere circuiti delicati o compromettere gravemente le prestazioni.
- La chiave per realizzare dispositivi elettronici più piccoli e più potenti: Una corretta dissipazione del calore è anche la chiave per consentire dispositivi elettronici più piccoli e più potenti.
Specifiche tecniche
| Grado termico: | / |
|---|---|
| Livello di conducibilità termica: | / |
| Standard medio: | >1200W/m.k |
| Alta: | >1500W/m.k |
| Eccellente: | >1800W/m.k (fino a 2000W/m.k) |
| Tolleranza dello spessore: | ±25um |
| Planarità: | <4um/cm |
| Densità: | 3,5g/cm³ |
| Modulo di Young: | 1000-1100GPa |
| Finitura superficiale del lato di crescita: | <100 nm Ra |
| Finitura superficiale lato nucleazione: | <30 nm Ra |
| Dimensioni standard | |
| Doppi lati lucidati : | Fino al diametro 150 mm |
| Spessore di crescita: | Tra 0,3 mm e 1,5 mm |
| Spessore lucidato: | Tra 0,2 mm e 1,0 mm |
FAQ
Che cos'è la CVD (Chemical Vapor Deposition) e quali sono i suoi principali vantaggi?
Che cos'è il forno CVD?
La deposizione chimica da vapore (CVD) è una tecnologia che utilizza varie fonti di energia, come il riscaldamento, l'eccitazione del plasma o la radiazione luminosa, per far reagire chimicamente sostanze chimiche gassose o vaporizzate in fase gassosa o nell'interfaccia gas-solido e formare depositi solidi nel reattore per mezzo di una reazione chimica.
Il forno CVD è un sistema combinato di forni con unità di forni a tubo ad alta temperatura, unità di controllo dei gas e unità di vuoto, ampiamente utilizzato per la sperimentazione e la produzione di preparazione di materiali compositi, processi microelettronici, semiconduttori optoelettronici, utilizzo dell'energia solare, comunicazione in fibra ottica, tecnologia dei superconduttori, campo dei rivestimenti protettivi.
Qual è la conduttività termica del diamante CVD?
Quali sono le applicazioni più comuni dei materiali CVD?
Che cos'è la macchina per diamanti CVD?
Come funziona il forno CVD?
Il sistema di forni CVD è costituito da un'unità di forni tubolari ad alta temperatura, da un'unità di controllo preciso della fonte di gas di reazione, da una stazione di pompa a vuoto e da parti di assemblaggio corrispondenti.
La pompa a vuoto serve a rimuovere l'aria dal tubo di reazione e ad assicurarsi che non vi siano gas indesiderati all'interno del tubo di reazione, dopodiché il forno tubolare riscalderà il tubo di reazione fino a raggiungere la temperatura desiderata, quindi l'unità di controllo preciso della fonte di gas di reazione potrà introdurre gas diversi con un rapporto prestabilito nel tubo del forno per la reazione chimica, e la deposizione di vapore chimico si formerà nel forno CVD.
Quali sono i tipi di macchine per la crescita del diamante disponibili?
Qual è il principio di base della CVD?
Che cos'è l'Mpcvd?
Come può essere utilizzato il diamante CVD per la gestione termica?
Quali tipi di materiali CVD sono disponibili?
Come funziona una macchina per diamanti CVD?
Quale gas viene utilizzato nel processo CVD?
Ci sono diverse fonti di gas che possono essere utilizzate nel processo CVD, le reazioni chimiche comuni della CVD includono pirolisi, fotolisi, riduzione, ossidazione, ossidoriduzione, quindi i gas coinvolti in queste reazioni chimiche possono essere utilizzati nel processo CVD.
Prendiamo ad esempio la crescita di grafene CVD, i gas utilizzati nel processo CVD saranno CH4, H2, O2 e N2.
Quali sono i vantaggi dei diamanti coltivati in laboratorio?
Quali sono i diversi tipi di metodi CVD?
Che cos'è la macchina Mpcvd?
Quali sono i vantaggi dell'utilizzo del diamante CVD per la gestione termica?
In che modo il diamante CVD migliora le prestazioni degli utensili da taglio?
Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di macchine per diamanti CVD?
Qual è il vantaggio del sistema CVD?
- È possibile produrre un'ampia gamma di film, film metallici, film non metallici e film in lega multicomponente, a seconda delle esigenze. Allo stesso tempo, può preparare cristalli di alta qualità difficilmente ottenibili con altri metodi, come GaN, BP, ecc.
- La velocità di formazione del film è rapida, di solito diversi micron al minuto o addirittura centinaia di micron al minuto. È possibile depositare simultaneamente grandi quantità di rivestimenti con una composizione uniforme, cosa incomparabile con altri metodi di preparazione del film, come l'epitassia in fase liquida (LPE) e l'epitassia a fascio molecolare (MBE).
- Le condizioni di lavoro sono realizzate in condizioni di pressione normale o di basso vuoto, quindi il rivestimento ha una buona diffrazione e i pezzi con forme complesse possono essere rivestiti uniformemente, il che è molto superiore alla PVD.
- La deposizione chimica da vapore può ottenere una superficie di deposizione liscia. Rispetto all'LPE, infatti, la deposizione da vapore chimico (CVD) avviene in condizioni di elevata saturazione, con un alto tasso di nucleazione, un'alta densità di nucleazione e una distribuzione uniforme su tutto il piano, con il risultato di una superficie macroscopica liscia. Allo stesso tempo, nella deposizione da vapore chimico, il percorso libero medio delle molecole (atomi) è molto più grande di quello dell'LPE, quindi la distribuzione spaziale delle molecole è più uniforme, il che favorisce la formazione di una superficie di deposizione liscia.
- Basso danno da radiazioni, che è una condizione necessaria per la produzione di semiconduttori in ossido di metallo (MOS) e altri dispositivi
Qual è il prezzo della macchina per la coltivazione CVD?
Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di macchine per la deposizione da vapore chimico?
Quali sono i vantaggi dell'Mpcvd?
Cosa rende le cupole in diamante CVD adatte agli altoparlanti ad alte prestazioni?
Quali sono le considerazioni da fare nella scelta di una macchina diamantata CVD?
Che cosa significa PECVD?
PECVD è una tecnologia che utilizza il plasma per attivare il gas di reazione, promuovere la reazione chimica sulla superficie del substrato o nello spazio vicino alla superficie e generare un film solido. Il principio di base della tecnologia di deposizione di vapore chimico al plasma è che, sotto l'azione di un campo elettrico RF o DC, il gas di partenza viene ionizzato per formare un plasma, il plasma a bassa temperatura viene utilizzato come fonte di energia, viene introdotta una quantità appropriata di gas di reazione e la scarica di plasma viene utilizzata per attivare il gas di reazione e realizzare la deposizione di vapore chimico.
Secondo il metodo di generazione del plasma, può essere suddiviso in plasma RF, plasma DC e microonde CVD, ecc.
Quali sono le applicazioni delle macchine per la deposizione di vapore chimico?
I diamanti CVD sono veri o falsi?
In che modo il diamante CVD migliora la gestione termica dei dispositivi elettronici?
Quali sono le applicazioni più comuni dei diamanti prodotti con macchine diamantate CVD?
Qual è la differenza tra CVD e PECVD?
La differenza tra PECVD e la tecnologia CVD tradizionale è che il plasma contiene un gran numero di elettroni ad alta energia, in grado di fornire l'energia di attivazione necessaria nel processo di deposizione di vapore chimico, cambiando così la modalità di approvvigionamento energetico del sistema di reazione. Poiché la temperatura degli elettroni nel plasma raggiunge i 10000K, la collisione tra gli elettroni e le molecole di gas può promuovere la rottura dei legami chimici e la ricombinazione delle molecole di gas di reazione per generare più gruppi chimici attivi, mentre l'intero sistema di reazione mantiene una temperatura più bassa.
Quindi, rispetto al processo CVD, la PECVD può realizzare lo stesso processo di deposizione chimica da vapore con una temperatura più bassa.
Quali sono i fattori da considerare nella scelta di una macchina per la deposizione di vapore chimico?
Le macchine per la deposizione chimica da vapore possono essere utilizzate per la deposizione di film sottili multistrato?
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