सिलिकॉन नाइट्राइड की संश्लेषण विधि

इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड सिलिकॉन नाइट्राइड फिल्मों का निर्माण रासायनिक वाष्प जमाव या प्लाज्मा संवर्धित रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा किया जाता है:

3 SIH4 (g) + 4 NH3 (g) → Si3N4 (s) + 12 H2 (g)

3 sicl4 (g) + 4 nh3 (g) → si3n4 (s) + 12 hcl (g)

3 sicl2h2 (g) + 4 nh3 (g) → si3n4 (s) + 6 hcl (g) + 6 h2 (g)

यदि सिलिकॉन नाइट्राइड को अर्धचालक सब्सट्रेट पर जमा किया जाना है, तो दो तरीके उपलब्ध हैं:

1.
एक ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज ट्यूब भट्ठी में अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर कम दबाव रासायनिक वाष्प बयान का उपयोग करें।

2.
प्लाज्मा ने एक वैक्यूम में अपेक्षाकृत कम तापमान पर रासायनिक वाष्प बयान को बढ़ाया।

सिलिकॉन नाइट्राइड के यूनिट सेल पैरामीटर मौलिक सिलिकॉन से अलग हैं। इसलिए, बयान विधि के आधार पर, परिणामस्वरूप सिलिकॉन नाइट्राइड फिल्म में तनाव या तनाव होगा। विशेष रूप से, जब प्लाज्मा बढ़ाया रासायनिक वाष्प जमाव का उपयोग किया जाता है, तो जमाव मापदंडों को समायोजित करके तनाव को कम किया जा सकता है।

सिलिकॉन डाइऑक्साइड को पहली बार सोल-जेल विधि द्वारा तैयार किया जाता है, और फिर सिलिका जेल वाले सिलिका जेल में सिलिकॉन नाइट्राइड नैनोवायर प्राप्त करने के लिए कार्बोथर्मल कमी और नाइट्रिडेशन द्वारा इलाज किया जाता है। सिलिका जेल में अल्ट्राफाइन कार्बन कणों का उत्पादन 1200-1350 डिग्री पर ग्लूकोज को विघटित करके किया जाता है। संश्लेषण प्रक्रिया में शामिल प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं:
SiO2 (s) + c (s) → SiO (g) + Co (g)
3 sio (g) + 2 n2 (g) + 3 co (g) → si3n4 (s) + 3 co2 (g) या
3 sio (g) + 2 n2 (g) + 3 c (s) → si3n4 (s) + 3 co (g)