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化学气相沉积系统的类型、特点及应用

2021-05-07 18:20:23

化学气相沉积

  1.原理:化学气相沉积是一种气体或蒸汽物质在气相或气固界面反应形成固体沉积物的过程。化学气相沉积设备部件

  2.工艺:化学气相沉积工艺分为三个重要阶段:反应物气体扩散到衬底表面、反应物气体在衬底表面上的吸附、在衬底表面上形成固体沉积物的化学反应以及气态副产物从衬底表面的分离。Z常见的化学气相沉积反应有:热分解反应、化学合成反应和化学传输反应。

  3.化学气相沉积的发展离不开其自身的特点,具体如下:

  (1)存款种类繁多。可以沉积金属薄膜和非金属薄膜,也可以根据需要制备多元合金薄膜和陶瓷或复合层。

  (2)在常压或低真空下进行化学气相沉积反应,涂层具有良好的衍射性能,可均匀涂覆在工件的复杂表面或深孔和细孔上。

  (3)可以获得纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜涂层。

  (4)由于薄膜生长温度远低于薄膜材料的熔点,所以可以得到纯度高、结晶完全的薄膜,这是某些半导体薄膜所必须的。

  (5)通过调整沉积参数,可以有效控制涂层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒尺寸。

  (6)设备简单,操作维护方便。

  (7)反应温度太高,一般在850-1100,很多衬底材料经不起CVD的高温。等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。

  

化学气相沉积设备部件

       二、化学气相沉积设备的类型及其特点和应用领域

  化学气相沉积的方法有很多,如大气压化学气相沉积、低压化学气相沉积(LPCVD)、超高真空化学气相沉积(超高真空化学气相沉积)、激光诱导化学气相沉积(激光化学气相沉积)、液晶化学气相沉积(液晶化学气相沉积)、金属有机化学气相沉积(金属有机化学气相沉积)、等离子体增强化学气相沉积(等离子体增强化学气相沉积)等。

  首先,根据化学气相沉积的加热方式,化学气相沉积可分为热壁和冷壁。市场上常见的化学气相沉积系统通常是热壁CVD,直接依靠炉体的温升来加热生长区。热壁化学气相沉积技术相对较为成熟,制备成本较低,在材料生长方面表现出良好的可靠性,因此受到许多实验室的青睐。冷壁化学气相沉积系统直接供电,通过恒流源加热导电衬底,腔壁与样品没有直接接触,只是由于热辐射传导而轻微升温,因此被称为“冷壁”。它的优点是它的冷却速度可以通过增加恒流源来控制,可以在更大的范围内控制冷却速度。


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