Carbon-boron-nitrogen compounds obtained between 800 and 1000°C by low temperature chemical vapor deposition

¹ Aérospatiale Aquitaine, BP 11, 33165 Saint-Médard-en-Jalles Cedex, France ;
² IMP CNRS Université, avenue de Villeneuve, 66860 Perpignan Cedex, France ;
³ Centre de Recherche Paul Pascal Château Brivazac, 33600 Pessac, France.

Abstract

The conditions of simultaneous deposition of carbon and boron nitride from a gaseous mixture of ammonia, boron trichloride, and acetylene, are investigated between 800 and 1000°C under reduced pressure. Using a hot-wall horizontal reactor, three successive steps and the corresponding zones are identified. From the characterization of the deposits it is shown that C-B-N mixtures of various composition can be obtained. Thermodynamic calculations are used to improve the understanding of the behavior of this complex chemical system. A schematic understanding of the reaction process is proposed.

Résumé

On a étudié entre 800 et 1000°C les conditions de dépôt simultané de carbone et de nitrure de bore, à partir d'un mélange gazeux sous pression réduite d'ammoniac, de trichlorure de bore, et d'acétylène. Un réacteur horizontal à parois chaudes a permis d'identifier trois étapes successives du processus et de localiser les zones correspondantes. La caractérisation des dépôts montre qu'on peut obtenir des mélanges C-B-N de compositions variées. Des calculs thermodynamiques ont permis d'améliorer la compréhension du comportement de ce système chimique complexe. On propose une interprétation du processus réactionnel.