作者:Yao2524_420 | 来源:互联网 | 2023-08-24 15:52
化学气相沉积是一种化工技术,该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法气相信号设置。化学气相淀积是近几
化学气相沉积是一种化工技术,该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法气相信号设置。化学气相淀积是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。
这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物,也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物,而且它们的物理功能可以通过气相掺杂的淀积过程精确控制气相信号设置。化学气相淀积已成为无机合成化学的一个新领域。化学气相沉积应用现代科学和技术需要使用大量功能各异的无机新材料,这些功能材料必须是高纯的,或者是在高纯材料中有意地掺入某种杂质形成的掺杂材料。
但是,我们过去所熟悉的许多制备方法如高温熔炼、水溶液中沉淀和结晶等往往难以满足这些要求,也难以保证得到高纯度的产品气相信号设置。因此,无机新材料的合成就成为现代材料科学中的主要课题。化学气相沉积原理化学气相沉积技术是应用气态物质在固体上产生化学反应和传输反应等并产生固态沉积物的一种工艺,它大致包含三步:(1)形成挥发性物质 ;(2)把上述物质转移至沉积区域 ;(3)在固体上产生化学反应并产生固态物质 。
最基本的化学气相沉积反应包括热分解反应、化学合成反应以及化学传输反应等集中气相信号设置。化学气相沉积特点1)在中温或高温下,通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而形成固体物质沉积在基体上。2)可以在常压或者真空条件下(负压“进行沉积、通常真空沉积膜层质量较好)。
3)采用等离子和激光辅助技术可以显著地促进化学反应,使沉积可在较低的温度下进行气相信号设置。4)涂层的化学成分可以随气相组成的改变而变化,从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层。5)可以控制涂层的密度和涂层纯度。6)绕镀件好。可在复杂形状的基体上以及颗粒材料上镀膜。
适合涂覆各种复杂形状的工件气相信号设置。由于它的绕镀性能好,所以可涂覆带有槽、沟、孔,甚至是盲孔的工件。7)沉积层通常具有柱状晶体结构,不耐弯曲,但可通过各种技术对化学反应进行气相扰动,以改善其结构。8)可以通过各种反应形成多种金属、合金、陶瓷和化合物涂层。
化学气相沉积技术类型化学气相沉积装置最主要的元件就是反应器气相信号设置。按照反应器结构上的差别,我们可以把化学气相沉积技术分成开管/封管气流法两种类型:1 封管法这种反应方式是将一定量的反应物质和集体放置于反应器的两边,将反应器中抽成真空, 再向其中注入部分输运气体,然后再次密封, 再控制反应器两端的温度使其有一定差别,它的优点是:①能有效够避免外部污染;②无须持续抽气就能使是内部保持真空。
它的缺点是:①材料产生速度慢;②管中的压力不容易掌握气相信号设置。2 开管法这种制备方法的特点是反应气体混合物能够随时补充。废气也可以及时排出反应装置。以加热方法为区分,开管气流法应分为热壁和冷壁两种。前者的加热会让整个沉积室壁都会因此变热,所以管壁上同样会发生沉积。
后者只有机体自身会被加热,也就没有上述缺点气相信号设置。 冷壁式加热一般会使用感应加热、通电加热以及红外加热等等。
实际上气相信号设置,对于化学气相沉积来说这其中的反应是很复杂的,有很多必须考虑的因素,沉积参数的变化范围是很宽的:在其反应室内的压力、晶片的温度、气体的流动速率、气体通过晶片的路程、气体的化学成份、一种气体相对于另一种气体的比率、反应的中间产品起的作用、以及是否需要其它反应室外的外部能量来源加速或诱发想得到的反应等