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化學氣相沉積系統的類型、特點及應用

2021-05-07 18:20:23

化學氣相沉積

  1.原理:化學氣相沉積是一種氣體或蒸汽物質在氣相或氣固界面反應形成固體沉積物的過程。化學氣相沉積設備部件

  2.工藝:化學氣相沉積工藝分為三個重要階段:反應物氣體擴散到襯底表面、反應物氣體在襯底表面上的吸附、在襯底表面上形成固體沉積物的化學反應以及氣態副產物從襯底表面的分離。最常見的化學氣相沉積反應有:熱分解反應、化學合成反應和化學傳輸反應。

  3.化學氣相沉積的發展離不開其自身的特點,具體如下:

  (1)存款種類繁多??梢猿练e金屬薄膜和非金屬薄膜,也可以根據需要制備多元合金薄膜和陶瓷或復合層。

  (2)在常壓或低真空下進行化學氣相沉積反應,涂層具有良好的衍射性能,可均勻涂覆在工件的復雜表面或深孔和細孔上。

  (3)可以獲得純度高、致密性好、殘余應力小、結晶良好的薄膜涂層。

  (4)由于薄膜生長溫度遠低于薄膜材料的熔點,所以可以得到純度高、結晶完全的薄膜,這是某些半導體薄膜所必須的。

  (5)通過調整沉積參數,可以有效控制涂層的化學成分、形貌、晶體結構和晶粒尺寸。

  (6)設備簡單,操作維護方便。

  (7)反應溫度太高,一般在850-1100,很多襯底材料經不起CVD的高溫。等離子或激光輔助技術可以降低沉積溫度。

  

化學氣相沉積設備部件

       二、化學氣相沉積設備的類型及其特點和應用領域

  化學氣相沉積的方法有很多,如大氣壓化學氣相沉積、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、超高真空化學氣相沉積(超高真空化學氣相沉積)、激光誘導化學氣相沉積(激光化學氣相沉積)、液晶化學氣相沉積(液晶化學氣相沉積)、金屬有機化學氣相沉積(金屬有機化學氣相沉積)、等離子體增強化學氣相沉積(等離子體增強化學氣相沉積)等。

  首先,根據化學氣相沉積的加熱方式,化學氣相沉積可分為熱壁和冷壁。市場上常見的化學氣相沉積系統通常是熱壁CVD,直接依靠爐體的溫升來加熱生長區。熱壁化學氣相沉積技術相對較為成熟,制備成本較低,在材料生長方面表現出良好的可靠性,因此受到許多實驗室的青睞。冷壁化學氣相沉積系統直接供電,通過恒流源加熱導電襯底,腔壁與樣品沒有直接接觸,只是由于熱輻射傳導而輕微升溫,因此被稱為“冷壁”。它的優點是它的冷卻速度可以通過增加恒流源來控制,可以在更大的范圍內控制冷卻速度。


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