пиролитический нитрид бора и способ его получения

Формула изобретения

1. Пиролитический нитрид бора, содержащий следы металлической примеси, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности целевого продукта, в качестве металлической примеси он содержит не более 1 мас. циркония, рентгеновский спектр имеет бимодальную кривую профиля линии для плоскости отражения 002 с максимумом интенсивности рентгеновских лучей между -35^o и -37^o и максимум интенсивности рентгеновских лучей между +35^o и +37^o относительно угла, соответствующего плоскости осаждения, при этом каждый из двух максимумов интенсивности имеет полуширину линий 8 16^o, а интенсивность линии рентгеновского спектра при нулевом угле составляет 5 - 15% максимальной интенсивности любой из двух линий.

2. Способ получения пиролитического нитрида бора, содержащего следы металлической примеси, включающий введение потока газовой смеси из борсодержащего реагента и аммиака в вакуумированную реакционную камеру, нагретую до температуры осаждения целевого продукта, выдержку при этой температуре и извлечение целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности целевого продукта, в поток газовой смеси вводят цирконий путем испарения металлического циркония или диоксида циркония, находящихся в реакционной камере, или при добавлении газообразного тетрахлорида циркония, процесс осаждения ведут при температуре 1890 1970^oС и атомном соотношении азота и бора в газовой смеси 2 1 4 1.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве борсодержащего реагента используют реагент из группы: бор треххлористый, диборан, бор трехфтористый, трихлорборазол, боразин, декаборан, триметилборан.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается пиролитического нитрида бора (pBN), полученного химическим осаждением из паров, т.е. посредством химической реакции газов для образования нитрида бора на подложке.

Пиролитический нитрид бора или нитрид бора, полученный посредством химического осаждения из паров, широко используют для изготовления огнеупорных изделий. Они имеют преимущество в сравнении с изделиями из спеченного нитрида бора, так как пиролитический нитрид бора обычно более плотный и не содержит примеси, а также вредные поры, которые обычно присутствуют в спеченных изделиях. Изделия из пиролитического нитрида бора часто применяют в качестве тиглей для плавки полупроводниковых материалов и для изготовления жаропрочных проводников и изоляторов.

Однако нитрид бора подвержен физическим изменениям в условиях высокого механического давления и высокой температуры. Таким образом, существует постоянная потребность в огнеупоре, который будет более устойчивым в условиях высоких напряжений и высоких температур, чем обычный пиролитический нитрид бора.

Кроме того пиролитический нитрид бора используется в качестве покрытия на графитовых изделиях, например, для повышения их стойкости к окислению при высоких температурах и исключения загрязнения углеродом полупроводников. Однако пиролитический нитрид бора имеет коэффициент термического расширения, который значительно отличается от коэффициента для графита. Это может вызвать повреждение покрытия в условиях термоциклирования и высоких температур.

Известен способ получения нитрида бора [1] посредством химического осаждения из паров в условиях, при которых образуется нитрид бора со смешанной морфологией, т.е. с турбонапластованными зонами нитрида бора (t-BN), которые не имеют трехмерного упорядочения, и с зонами гексагонального нитрида бора (h-BN). Полученный под сканирующим электронным микроскопом микроснимок поверхности пластины пиролитического нитрида бора, который содержал главным образом h-BN, показал, что он состоял из граней пятигранной пирамиды. Было обнаружено, что смешанный состав t-BN/h-BN имел структуру пиролитического нитрида бора, который производит фирма Юнион Карбайд Корпорейшн.

Известно двойникование графитообразных кристаллов нитрида бора [2] Двойникование представляет собой вращение части кристаллической решетки таким образом, что вращаемая часть имеет базисную плоскость, наклоненную от базисной плоскости другой части кристалла. В кристаллите двойникование может происходить больше одного раза. Таким образом, кристаллит нитрида бора может содержать несколько зон гексагонального нитрида бора с базисными плоскостями, пересекающими и наклоненными относительно базисных плоскостей смежных зон. Благодаря присутствию наклоненных базисных плоскостей двойниковые кристаллиты часто имеют грани пятигранной пирамиды [1]

Известен пиролитический нитрид бора, содержащий следы примесей металлов, таких как Са, Сu, Co, Fe, Mn, Ni, Zn, Na, и способ его получения, который включает введение в реакционную камеру газовой смеси из борсодержащего газа ВСl₃ и аммиака при температуре более 1800^оС и пониженном давлении (ниже 10 мм Нg) [3]

Полученный в известном способе состав желтого цвета имеет плотность 1,99-2,18 г/см³. Коэффициент термического расширения в направлении "а" L/L равен 0,001 при 500^оС и 0,018 в направлении "с", в случае приложения нагрузки в направлении "с" прочность при сжатии при комнатной температуре составляет 23 кгс/мм², а деформация в этот момент близка к 0,4 мм/мм.

Целью изобретения является повышение плотности целевого продукта.

Предполагается получение пиролитического нитрида бора с коэффициентом термического расширения, который больше приближается к коэффициенту графита, чем обычный нитрид бора.

Для этого пиролитический нитрид бора содержит нитрид бора и следы циркония в концентрации не более 1 мас. причем композиция имеет бимодальный профиль линии рентгеновского спектра для плоскости 002 с максимумом интенсивности рентгеновских лучей между -35 и -37^о и максимумом интенсивности рентгеновских лучей между +35 и +37^о от угла, соответствующего плоскости осаждения, причем каждый из двух максимумов интенсивности рентгеновских лучей имеет значение меньше 30^о, предпочтительно меньше 20^о, причем профиль линии рентгеновского спектра имеет интенсивность рентгеновских лучей при угле, равном нуль градусов, который соответствует плоскости осаждения, между примерно 5 и 15% от любого из двух максимумов интенсивности.

Другим признаком изобретения является способ получения пиролитического нитрида бора, который заключается в следующем: поток борсодержащего газа и газа аммиака вводят в реакционную зону; в поток газов вводят атомы циркония; газовый поток вступает в реакцию в условиях температуры и давления для образования пиролитического нитрида бора, состоящего из нитрида бора и следов циркония, причем материал имеет бимодальный профиль линии рентгеновского спектра для 002 плоскости с максимумом интенсивности рентгеновских лучей между -35 и -37^о и максимумом интенсивности рентгеновских лучей между +35 и +37^о от угла, соответствующего плоскости осаждения, причем каждый из двух максимумов интенсивности имеет значение меньше 30^о, предпочтительно меньше 20^о, причем профиль линии рентгеновского спектра имеет интенсивность рентгеновских лучей при нулевом угле, соответствующем плоскости осаждения, меньше примерно 20% предпочтительно между примерно 5 и 15% от любого из двух максимумов интенсивности.

Термин "пиролитический нитрид бора" означает нитрид бора, полученный химическим осаждением из паров, или нитрид бора, полученный реакцией в паровой фазе аммиака и борсодержащего газа, например, такого как треххлористый бор (ВСl₃), диборан (В₂Н₆), трехфтористый бор (ВF₃), трихлорборазол (В₃Н₃N₃Cl₃), боразин (В₃N₃H₆), декаборан (В₁₀Н₁₄), триметилборан /(C₂H₅)₃B/. Предлагаемая композиция включает в себя следы циркония. Для получения кристаллической морфологии согласно настоящему изобретению необходимо, чтобы присутствовали только следы циркония. Термин "следы" означает достаточное количество циркония для получения кристаллической морфологии, как определено по профилю рентгеновского спектра, раскрытого в формуле изобретения. Причем обычно количество циркония не превышает 1 мас. обычно не выше 0,1 мас. Предлагаемый пиролитический нитрид бора отличается высоким содержанием двойниковых кристаллитов нитрида бора с наклонными базисными плоскостями и предпочтительной высокой ориентацией наклонных базисных плоскостей 002. Высокая концентрация этих высокоориентированных и наклонных базисных плоскостей в структуре предлагаемого пиролитического нитрида бора определена по так называемым кривым профиля линии рентгеновского спектра.

Профиль линии рентгеновского спектра для данного образца получают известными способами, которые включают применение монохроматического пучка рентгеновских лучей, направленного на образец.

На фиг.1 схематически изображено устройство для получения профиля линии рентгеновского спектра, перспектива.

Источник 1 рентгеновских лучей с низким углом расходимости пучка в источнике, обычно 1^о или меньше, направляет монохроматический пучок 2 рентгеновских лучей на образец 3. Детектор 4 обнаруживает отраженный пучок 5 рентгеновских лучей от образца. Отраженный пучок 5 показывает максимальную интенсивность под углом ( ), соответствующим брэгговским отражениям (002) от базисных плоскостей кристаллической решетки образца. Угол 2 при котором пучок рентгеновских лучей отражается, вычисляется по закону Брэгга ( =2dsin ), где -длина волны монохроматического пучка рентгеновских лучей; d расстояние между слоями в кристалле, брэгговский угол.

В предлагаемом изобретении рентгеновские лучи получены от источника рентгеновских лучей СиКа (длина волны 1,54 ). Образец 3 вращается вокруг оси А-А внутри пучка 2. Когда образец 3 вращается, изменяется интенсивность рентгеновских лучей, включая пики интенсивности, соответствующие брэгговским отражениям 002 от базисных плоскостей, в результате получают кривую зависимости интенсивности отраженных рентгеновских лучей от угла ( ) вращения образца. Такая кривая представляет собой кривую предпочтительной ориентации дифракции или кривую профиля линии рентгеновского спектра. Таким образом, профиль линии рентгеновского спектра представляет собой кривую интенсивности отраженных рентгеновских лучей в зависимости от углового расстояния от эталонной плоскости, которая в примере с пиролитическим графитом и пиролитическим нитридом бора является плоскостью осаждения. Следовательно, пик при угле, равном 0^о, указывает на присутствие базисных плоскостей (002) параллельно плоскости осаждения, определенной подложкой. Пик на любой или обеих сторонах угла 0^о, например 37^о, указывает на присутствие кристаллитов с базисными плоскостями (002), наклоненными под углом 37^о к базисной плоскости.

Значение FWHM пика на кривой профиля линии рентгеновского спектра означает полную ширину пика при половине максимальной интенсивности пика и является мерилом степени предпочтительной ориентации плоскостей 002. Причем высокоориентированная кристаллическая структура дает небольшое значение FWHM (узкий пик), а плохо ориентированные кристаллические структуры большие значения FWHM (широкий пик).

Для обычного пиролитического нитрида бора профиль линии рентгеновского спектра представляет собой обычную широкую (высокое значение FWHM) кривую гауссовского распределения при угле 0^о. Это указывает на присутствие некоторого кристаллического нитрида бора гексагональной формы, однако высокое значение FWHM показывает небольшую степень предпочтительной ориентации. В некоторых образцах нелегированного пиролитического нитрида бора профиль линии рентгеновского спектра имеет два широких пика с любой стороны линии угла 0^о. Однако интенсивность между пиками (при угле 0^о) представляет значительную часть от максимума пиков на двух сторонах, образуя бимодальную кривую профиля линии рентгеновского спектра с небольшим провалом между пиками либо тримодальную кривую с центральным пиком при угле 0^о, разграниченном широкими боковыми пиками. Сравнительно высокая интенсивность при угле 0^о указывает на высокую концентрацию базисных плоскостей, проходящих параллельно плоскости осаждения. Кроме того, было отмечено, что значение пиков в этих известных составах превышает примерно 35^о. Это указывает на низкую степень предпочтительной ориентации двойниковой фазы.

Для составов в соответствии с изобретением профиль линии рентгеновского спектра является бимодальным, что указывает на присутствие кристаллического нитрида бора с двойниковыми базами. Значение FWHM пиков значительно меньше значений FWHM для обычного нитрида бора, причем было отмечено, что такие низкие значения FWHM равны 8^о. Таким образом, интенсивность профиля линии рентгеновского спектра при угле 0^о, который соответствует плоскости осаждения, является очень малой в сравнении с интенсивностью на двух боковых пиках, а для некоторых образцов она приближается к нулю. Это указывает на более высокую концентрацию двойниковой кристаллической фазы, чем в известных составах, со сравнительно низким содержанием кристаллической фазы с базисными плоскостями параллельно плоскости осаждения. Также низкие значения FWHM на двух пиках указывают на высокую степень предпочтительной ориентации двойниковой кристаллической фазы, которая не достигается в известных технических решениях.

В предлагаемом способе борсодержащий газ и аммиак вводят в реакционную зону известными средствами для получения нитрида бора химическим осаждением из паровой фазы.

Борсодержащим газом может быть любой такой газ, применяемый в технике, например В₂Н₆, ВСl₃, BF₃, B₃N₃H₆, B₃N₃H₃Cl₃, B₁₀H₁₄, (C₂H₅)₃B и т. п. Предпочтительными борсодержащими газами являются В₂Н₆ и ВСl₃, лучше всего ВСl₃.

Цирконий вводят в предлагаемую композицию путем включения атомов циркония в газовый поток аммиака и борсодержащего газа. Это можно достичь любыми соответствующими средствами. Преимущественно цирконий вводят от источника твердого циркония, установленного в реакционной зоне либо вблизи нее, либо цирконийсодержащий газ вводят в газовый поток. Источники твердого циркония включают в себя, например, металл цирконий и двуокись циркония. Соответствующие цирконийсодержащие газы включают в себя, например, тетрахлорид циркония. Когда применяют источник твердого циркония, то высокая температура, необходимая для реакции аммиака и борсодержащего газа, заставляет атомы улетучиваться с поверхности источника циркония в реактивный газовый поток, который, в свою очередь, вводят в состав пиролитического нитрида бора.

Температура и давление, при которых аммиак и борсодержащий газа вступают в реакцию, являются достаточными для образования продукта пиролитического нитрида бора с высокоориентированной двойниковой фазой (как показывает профиль линии рентгеновского спектра). Давление реактивных газов (газ аммиак, борсодержащий газ и цирконийсодержащий газ, если он применяется) должно быть ниже примерно 1 Торр. Общее давление может быть выше, если применяют нереактивный газ разбавитель. Если применяют твердый источник циркония, то температура реакции должна быть достаточной для улетучивания некоторого количества атомов циркония, которое должно быть достаточным для получения морфологии двойниковых кристаллов в соответствии с изобретением. Обычно требуется температура выше 1800^оС.

Атомное отношение азот/бор в газе аммиаке и борсодержащем газе не является критическим, но обычно оно находится между 2:1 и 4:1. Соответственно для газов NH₃ и BCl₃ молярное отношение NH₃:BCl₃ обычно находится между 2:1 и 4:1.

На фиг. 2 изображен реактор, применяемый для получения пиролитического нитрида бора методом химического осаждения из паров в представленных ниже примерах, разрез; на фиг.3 профиль линии рентгеновского спектра для предлагаемого пиролитического нитрида бора; на фиг.4 профиль линии рентгеновского спектра для сравниваемого состава пиролитического нитрида бора; на фиг. 5 профиль линии рентгеновского спектра для предлагаемого пиролитического нитрида бора; на фиг.6 профиль линий рентгеновского спектра для сравнительного состава нитрида бора; на фиг.7 профиль линии рентгеновского спектра для сравнительного состава нитрида бора.

В представленных ниже примерах пиролитический нитрид бора получали, применяя камеру экспериментальной установки для химического осаждения в паровой фазе, показанной на фиг.2. Камера 1 имеет длину 12 дюймов (304 мм) и изолирована графитовым войлоком 2. Камеру 1 помещают внутрь вакуумной камеры из нержавеющей стали (не показана) для проведения операции при низком давлении, причем она окружена индукционными нагревательными катушками 3 и графитовым приемником 4. Реактивные газы (ВСl₃ и NH₃) вводят в нижнюю часть камеры 1 осаждения через впускной трубопровод 5. Газы удаляют сверху камеры 1 через выпускной трубопровод 6. На вертикальных стенках камеры 1 расположены плоские графитовые пластины 7. Также имеются оправки (не показаны) типа, применяемого для изготовления тиглей, предназначенные для получения пиролитического нитрида бора. Во время работы на графитовых пластинах 7 и оправках образуется осадок 8 нитрида бора.

П р и м е р 1 (изобретение). Частицы металла циркония поместили в контейнеры с пиролитическим нитридом бора на дне камеры для химического осаждения из паров (см. фиг.2), которую затем поместили в вакуумную камеру из нержавеющей стали, ее уплотнили и после этого произвели откачку вакуума через выпускной трубопровод для достижения рабочего давления в камере. Камеру нагрели индукционным нагревателем до 1890^оС, при этом поддерживали рабочее давление. Газ аммиак (NH₃) и газ треххлористый бор (BCl₃) вводили в камеру при молярном отношении NH₃:BCl₃=2,4:1. Выращивание начинали на плоских графитовых пластинах и графитовых оправках. Атомы циркония улетучивались с частиц металла циркония или двуокиси циркония благодаря высокой рабочей температуре в реакторе и таким образом вводились в газы аммиак и треххлористый бор. Из реакционных газов атомы циркония затем вводились в нитрид бора, образующийся на графитовых пластинах. Реакцию проводили под давлением 0,46 мм Нg в течение 8,5 ч. Затем печь охлаждали и удаляли образцы пиролитического нитрида бора.

Полученный пиролитический нитрид бора имел коричневатый цвет и плотность в пределах от 2,22 до 2,24 г/см³, которая выше плотности обычного пиролитического нитрида бора, полученного при 1890^оС без добавки циркония. Спектральный и рентгеновский флуоресцентный анализы смогли обнаружить только следы (0,1 мас.) циркония в пиролитическом нитриде бора. От одного образца пиролитического нитрида бора отрезали полоску, которую исследовали посредством дифракции рентгеновских лучей. Профиль рентгеновского спектра, показывающий распределение ориентации для плоскостей 002 (фиг.3) продемострировал наличие двух острых пиков с полной шириной при половине максимума (FWHM) 8^o. Оба эти пика были разнесены на равное расстояние от угла дифракции, соответствующего плоскости осаждения, и были разделены на 73^о, при общей эффективной ширине примерно 82^о. Как показано на фиг.3, интенсивность при понижении между пиками (при 0^о) составляет небольшую часть, примерно 5% от максимальной интенсивности боковых пиков.

Образец пиролитического нитрида бора из этого примера исследовали под сканирующим электронным микроскопом, при этом было обнаружено, что он содержит высокую концентрацию столбчатых микрокристаллов, грани которых имеют морфологию пятигранной пирамиды. На основе средней величины наклона под углом 37^о граней с плоскостью осаждения было вычислено, что углы между пирамидальными плоскостями равны 139^о. Этот угол равен теоретическому углу (на основе кристаллической структуры и межатомного расстояния) между базисными плоскостями двойникового кристалла нитрида бора.

Пиролитический нитрид бора в этом примере также имеет достаточно высокое значение коэффициента термического расширения (в направлении плоскости осаждения) + 1,110^-6 1/^oC при 30-100^оС (в сравнении с обычным пиролитическим нитридом бора, см. пример 2 и табл.1). Таким образом пиролитический нитрид бора в этом примере более совместим с тонкозернистыми графитовыми подложками, которые обычно имеют значения коэффициента термического расширения 2,010^-6 1/^oC или выше в интервале 30-100^оС.

Образец пиролитического нитрида бора из этого примера подвергали горячему прессованию при температуре 2500^оС и давлении 1100 фунтов/кв.дюйм для испытания его на термостойкость при высоком давлении. Явное изменение в образце после такой суровой обработки не было обнаружено, а распределение ориентации (002), как показал профиль линии рентгеновского спектра, было то же, что и до горячего прессования. При использовании B₂H₆, BF₃, B₃H₃N₃Cl₃, B₃N₃H₆, B₁₀H₁₄, (C₂H₅)₃B получены аналогичные результаты.

П р и м е р 2 (сравнительный). Пиролитический нитрид бора получили при такой же температуре, что и в примере 1, за исключением того, что в камере химического осаждения в паровой фазе цирконий не присутствовал. Условия реакции приведены в табл. 1. Полученный пиролитический нитрид бора был почти белого цвета, типичного для обычного пиролитического нитрида бора, и имел плотность, типичную для пиролитического нитрида бора, т.е. 2,17 г/см³. Кривая профиля линии рентгеновского спектра на фиг.4 показывает два широких пика интенсивности с неглубоким понижением между пиками. Значение FWHM через все пики равнялось 110^о. Расстояние между слоями (Со/2), определенное стандартным способом, равнялось 3,400. Это значительно выше, чем расстояние между слоями в пиролитическом нитриде бора согласно изобретению по примеру 1 (3,340). Как видно из фиг.4, интенсивность понижения между пиками при 0^о значительная, т. е. примерно 75% интенсивности боковых пиков. Расстояние между слоями, высокая интенсивность при 0^о и широкие значения FWHM показывают, что этот образец имеет значительно менее ориентированную структуру, менее кристаллический и имеет меньшее количество компонента двойниковых кристаллов, чем пиролитический нитрид бора согласно изобретению, показанный в примере 1.

Образец пиролитического нитрида бора в этом примере подвергали горячему прессованию при температуре 2500^оС и давлении 11000 фунтов/кв. дюйм. Образец претерпел некоторую деформацию и как результат этого значения через кривые уменьшилось от 110 до 105^о.

П р и м е р 3 (изобретение). Пиролитический нитрид бора получили как в примере 1 или при использовании тетрахлорида циркония с частицами циркония, введенными в реактор, но при более высокой температуре реакции, т.е. 1970^оС. Рабочие условия показаны в табл.1. Продукт имел коричневатый цвет и плотность 2,24 г/см³, которая выше плотности обычного пиролитического нитрида бора, полученного при температуре 1970^оС. Был проведен анализ посредством дифракции рентгеновских лучей. Профиль линии рентгеновского спектра, показывающий распределение ориентации (002) (фиг.5), продемонстрировал два острых пика, каждый примерно 16^о, которые разделены примерно 73^о друг от друга и разнесены на одинаковое расстояние от угла, соответствующего плоскости осаждения (0^о). Эффективная ширина через оба пика равняется 90^о. Как показано на фиг.5, интенсивность в углублении между пиками при 0^о составляет большую долю, т.е. примерно 15% от интенсивности на пиках. Значение коэффициента термического расширения для этого образца в интервале от 30 до 100^оС равняется 1,79 10^-6 1/^oC, которое значительно ближе к значению этого коэффициента для графита, чем, например, для сравнительного образца пиролитического нитрида бора по примеру 4.

П р и м е р 4 (сравнительный). Пиролитический нитрид бора получили при такой температуре, что и в примере 3, и при условиях, указанных в табл.1. Цирконий в камере химического осаждения в паровой фазе не присутствовал. Полученный пиролитический нитрид бора был почти белого цвета, типичного для обычного пиролитического нитрида бора, и имел плотность, ожидаемую для пиролитического нитрида бора (2,18 г/см³). Профиль линии рентгеновского спектра, показанный на фиг.6, имеет один пик со значением FWHM, равным 67^о. Профиль линии рентгеновского спектра, в сравнении с профилем линии рентгеновского спектра в примере 3 (фиг.5), показывает радикально отличающуюся морфологию от морфологии согласно изобретению и не демонстрирует очевидность присутствия столбчатых двойниковых кристаллитов нитрида бора, как в пиролитическом нитриде бора согласно изобретению.

П р и м е р ы 5 и 6 (сравнительные). Пиролитический нитрид бора получили способом, описанным в примере 1, при низкой температуре реакции 1675^оС. Провели два испытания: первое (пример 5) с цирконием в камере химического осаждения в паровой фазе (СД), а второе (пример 6) без присутствия циркония в камере (СД). Рабочие условия показаны в табл.1. Для обоих образцов были получены профили линии рентгеновского спектра с одним пиком. Для примера 5, с цирконием, профиль линии рентгеновского спектра (фиг.7) имеет значение FWHM 64^o, расстоянием между слоями Со/2 равняется 3,420, а плотность 1,85 г/см³. Эти параметры структуры являются типичными для обычного пиролитического нитрида бора. Для примера 6, без циркония, плотность равняется 1,80 г/см³, а профиль линии рентгеновского спектра и расстояние между слоями как в примере 5. Эти результаты показывают, что пиролитический нитрид бора согласно изобретению с морфологией двойниковых столбчатых кристаллов не может быть получен в этой реакционной системе при температуре осаждения 1675^оС.

Результаты примеров 1-6 представлены в табл.1. Плотность, значение Со/2 и значения коэффициента термического расширения были определены стандартными методами.

Результаты указанных примеров показывают, что пиролитический нитрид бора с морфологией высокоориентированных столбчатых кристаллов можно получить, вводя незначительное количество циркония при температуре реакции 1890-1970^оС в реакционную систему. Значение FWHM пары пиков, связанных с характеристикой морфологии (с цирконием) в соответствии с изобретением, может быть таким низким как, например, 8^о. В обычном пиролитическом нитриде бора (без ввода циркония) бимодальные пики, указывающие на двойникование, либо вообще не присутствуют, либо, если присутствуют, то они широкие с значениями FWHM свыше примерно 35^о.

П р и м е р ы 7-10 (сравнительные). Пиролитический нитрид бора получили как в примере 1 за исключением того, что не вводили цирконий. Вместо циркония вводили другой элемент, например углерод, кремний, или элемент в той же колонке, что и цирконий (титан или гафний) в Периодической таблице. Элементы и способ ввода атомов элементов в газовый поток NH₃/BCl₃ показаны в табл.2. Твердые материалы помещали в реактор аналогичным образом, как и частицы циркония в примере 1.

Профиль линии рентгеновского спектра для плоскости 002 был получен для каждого образца пиролитического нитрида бора. Ни один из полученных образцов не имел бимодальную кривую и, следовательно, не обладал морфологией высокоориентированных двойниковых кристаллов в пиролитическом нитриде бора, полученном в соответствии с изобретением.

Эти примеры иллюстрируют то, что простой ввод добавки в пиролитический нитрид бора, даже если она из тех, которые имеют сходную химию с цирконием, не будет давать высокоориентированную двойниковую морфологию состава в соответствии с изобретением.

Как следует из табл.1, полученный по изобретению пиролитический BN имеет более высокую плотность 2,22-2,24 г/см³ по сравнению с плотностью BN в известном способе 1,99-2,18 г/см³.

Коэффициент термического расширения полученного пиролитического BN, равный 1,1010^-6 и 1,7910^-6 1/^оС, близок к коэффициенту термического расширения тонкозернистых графитовых подложек, который равен обычно 2,010^-6 1/^оС.