化学气相沉积.pptx

化学气相沉积的基本原理化学气相沉积的基本原理 化学气相沉积的特点化学气相沉积的特点 CVD方法简介方法简介 低压化学气相沉积（低压化学气相沉积（LPCVD）等离子体化学气相沉积等离子体化学气相沉积 其他其他CVD方法方法本章主要内容本章主要内容化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理 化学气相沉积的基本原理化学气相沉积的基本原理化学气相沉积的基本原理化学气相沉积的基本原理q 化学气相沉积的定义化学气相沉积的定义 化化学学气气相相沉沉积积是是利利用用气气态态物物质质通通过过化化学学反反应应在在基基片片表表面形成固态薄膜的一种成膜技术。面形成固态薄膜的一种成膜技术。化学气相沉积（化学气相沉积（CVD）Chemical Vapor Deposition CVD反反应应是是指指反反应应物物为为气气体体而而生生成成物物之之一一为为固固体体的的化化学反应。学反应。CVD完全不同于物理气相沉积（完全不同于物理气相沉积（PVD）化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理 CVD法法实实际际上上很很早早就就有有应应用用，用用于于材材料料精精制制、装装饰饰涂涂层层、耐耐氧氧化化涂涂层层、耐耐腐腐蚀蚀涂涂层层等等。在在电电子子学学方方面面CVD法法用用于于制制作作半导体电极等。半导体电极等。CVD法法一一开开始始用用于于硅硅、锗锗精精制制上上，随随后后用用于于适适合合外外延延生生长法制作的材料上。长法制作的材料上。表表面面保保护护膜膜一一开开始始只只限限于于氧氧化化膜膜、氮氮化化膜膜等等，之之后后添添加加了了由由、族族元元素素构构成成的的新新的的氧氧化化膜膜，最最近近还还开开发发了了金金属属膜膜、硅化物膜等。硅化物膜等。以以上上这这些些薄薄膜膜的的CVD制制备备法法为为人人们们所所注注意意。CVD法法制制备备的的多多晶晶硅硅膜膜在在电电子子器器件件上上得得到到广广泛泛应应用用，这这是是CVD法法最最有有效效的应用场所。的应用场所。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理q CVD的化学反应热力学的化学反应热力学 按按热热力力学学原原理理，化化学学反反应应的的自自由由能能变变化化 可可以以用用反反应物和生成物的标准自由能应物和生成物的标准自由能 来计算，即来计算，即 CVD热热力力学学分分析析的的主主要要目目的的是是预预测测某某些些特特定定条条件件下下某某些些CVD反应的可行性（反应的可行性（化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度）。）。在在温温度度、压压强强和和反反应应物物浓浓度度给给定定的的条条件件下下，热热力力学学计计算算能能从从理理论论上上给给出出沉沉积积薄薄膜膜的的量量和和所所有有气气体体的的分分压压，但但是是不不能能给出给出沉积速率沉积速率。热力学分析可作为确定热力学分析可作为确定CVD工艺参数的参考。工艺参数的参考。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理 与反应系统的化学平衡常数与反应系统的化学平衡常数 有关有关 设气相反应设气相反应 ，则则 例：某一化学反应例：某一化学反应化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理反应方向判据：反应方向判据：可可以以确确定定反反应温度。应温度。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理 平衡常数平衡常数 的意义：的意义：计算理论转化率计算理论转化率 计算总压强、配料比对反应的影响计算总压强、配料比对反应的影响通过平衡常数可以确定系统的热力学平衡问题。通过平衡常数可以确定系统的热力学平衡问题。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理q CVD的（化学反应）动力学的（化学反应）动力学 反反应应动动力力学学是是一一个个把把反反应应热热力力学学预预言言变变为为现现实实，使使反反应应实实际际进进行行的的问问题题；它它是是研研究究化化学学反反应应的的速速度度和和各各种种因因素素对其影响的科学。对其影响的科学。CVD反反应应动动力力学学分分析析的的基基本本任任务务是是：通通过过实实验验研研究究薄薄膜膜的的生生长长速速率率，确确定定过过程程速速率率的的控控制制机机制制，以以便便进进一一步步调调整工艺参数，获得高质量、厚度均匀的薄膜。整工艺参数，获得高质量、厚度均匀的薄膜。反反应应速速率率 是是指指在在反反应应系系统统的的单单位位体体积积中中，物物质质（反反应物或产物）随时间的变化率。应物或产物）随时间的变化率。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理 Vant Hoff 规规则则：反反应应温温度度每每升升高高10，反反应应速速率率大大约约增加增加2-4倍。这是一个近似的经验规则。倍。这是一个近似的经验规则。反应速率随温度的指数关系：反应速率随温度的指数关系：温度对反应速率的影响：温度对反应速率的影响：式式中中，为为有有效效碰碰撞撞的的频频率率因因子子，为为活活化化能能（约约100400 kJ/mol）。）。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理q CVD法制备薄膜过程描述（四个阶段）法制备薄膜过程描述（四个阶段）（1）反应气体向基片表面扩散；）反应气体向基片表面扩散；（2）反应气体吸附于基片表面；）反应气体吸附于基片表面；（3）在基片表面发生化学反应；）在基片表面发生化学反应；（4）在在基基片片表表面面产产生生的的气气相相副副产产物物脱脱离离表表面面，向向空空间间扩扩散散或或被被抽抽气气系系统统抽抽走走；基基片片表表面面留留下下不不挥挥发发的的固固相相反应产物反应产物薄膜。薄膜。CVD基基本本原原理理包包括括：反反应应化化学学、热热力力学学、动动力力学学、输输运过程、薄膜成核与生长、反应器工程等学科领域。运过程、薄膜成核与生长、反应器工程等学科领域。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理 最最常常见见的的几几种种CVD反反应应类类型型有有：热热分分解解反反应应、化化学学合合成反应、化学输运反应等。分别介绍如下。成反应、化学输运反应等。分别介绍如下。q 热分解反应（吸热反应）热分解反应（吸热反应）通式：通式：主主要要问问题题是是源源物物质质的的选选择择（固固相相产产物物与与薄薄膜膜材材料料相相同同）和确定和确定分解温度分解温度。（1）氢化物）氢化物 H-H键能小，热分解温度低，产物氢气无腐蚀性。键能小，热分解温度低，产物氢气无腐蚀性。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理（2）金属有机化合物）金属有机化合物 M-C键能小于键能小于C-C键，广泛用于沉积金属和氧化物薄膜。键，广泛用于沉积金属和氧化物薄膜。金金属属有有机机化化合合物物的的分分解解温温度度非非常常低低，扩扩大大了了基基片片选选择择范范围以及避免了基片变形问题。围以及避免了基片变形问题。（3）氢化物和金属有机化合物系统）氢化物和金属有机化合物系统 广泛用于制备化合物半导体薄膜。广泛用于制备化合物半导体薄膜。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理（4）其它气态络合物、复合物）其它气态络合物、复合物羰基化合物：羰基化合物：单氨络合物：单氨络合物：化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理q 化学合成反应化学合成反应 化化学学合合成成反反应应是是指指两两种种或或两两种种以以上上的的气气态态反反应应物物在在热热基片上发生的相互反应。基片上发生的相互反应。(1)最最常常用用的的是是氢氢气气还还原原卤卤化化物物来来制制备备各各种种金金属属或或半半导导体薄膜；体薄膜；(2)选选用用合合适适的的氢氢化化物物、卤卤化化物物或或金金属属有有机机化化合合物物来来制制备各种介质薄膜。备各种介质薄膜。化学合成反应法比热分解法的应用范围更加广泛。化学合成反应法比热分解法的应用范围更加广泛。可以制备单晶、多晶和非晶薄膜，容易进行掺杂。可以制备单晶、多晶和非晶薄膜，容易进行掺杂。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理q 化学输运反应化学输运反应 将将薄薄膜膜物物质质作作为为源源物物质质（无无挥挥发发性性物物质质），借借助助适适当当的的气气体体介介质质与与之之反反应应而而形形成成气气态态化化合合物物，这这种种气气态态化化合合物物经经过过化化学学迁迁移移或或物物理理输输运运到到与与源源区区温温度度不不同同的的沉沉积积区区，在在基基片片上上再再通通过过逆逆反反应应使使源源物物质质重重新新分分解解出出来来，这这种种反反应应过过程称为化学输运反应。程称为化学输运反应。设源为设源为A，输运剂为输运剂为B，输运反应通式为：输运反应通式为：化学平衡常数化学平衡常数：化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理化学输运反应条件：化学输运反应条件：不能太大；不能太大；平衡常数平衡常数KP接近于接近于1。化学输运反应判据：化学输运反应判据：根根据据热热力力学学分分析析可可以以指指导导选选择择化化学学反反应应系系统统，估估计计输输运温度：运温度：首首先先确确定定 与与温温度度的的关关系系，选选择择 的的反反应应体系。体系。大于大于0的温度的温度T1；小于小于0的温度的温度T2。根据以上分析，确定合适的温度梯度。根据以上分析，确定合适的温度梯度。化学气相沉积化学气相沉积基本原理基本原理基本原理基本原理化学气相沉积化学气相沉积特点特点特点特点 化学气相沉积的特点化学气相沉积的特点化学气相沉积的特点化学气相沉积的特点q 优点优点 即即可可制制作作金金属属薄薄膜膜，非非金金属属薄薄膜膜，又又可可制制作作多多组组分分合合金金薄薄膜膜，可大范围控制薄膜的组分、掺杂，制备混晶和复杂晶体；可大范围控制薄膜的组分、掺杂，制备混晶和复杂晶体；成膜速率快，高于成膜速率快，高于LPE和和MBE；（；（几微米至几百微米每小时）几微米至几百微米每小时）同一炉中可放大量基板或工件，能同时制得均匀膜层；同一炉中可放大量基板或工件，能同时制得均匀膜层；CVD反反应应可可在在常常压压或或低低真真空空进进行行，绕绕射射性性能能好好，复复杂杂表表面面都都能能覆盖；覆盖；薄膜纯度高、致密性好、残余应力小；薄膜纯度高、致密性好、残余应力小；化学气相沉积化学气相沉积特点特点特点特点q 缺点缺点 参参与与沉沉积积的的反反应应源源和和反反应应后后的的气气体体易易燃燃、易易爆爆或或有有毒毒，需需环环保措施，有时还有防腐蚀要求；保措施，有时还有防腐蚀要求；尽尽管管低低于于物物质质的的熔熔点点，反反应应温温度度还还是是太太高高；工工件件温温度度高高于于PVD技术，应用中受到一定限制；技术，应用中受到一定限制；对基片进行局部表面镀膜时很困难，不如对基片进行局部表面镀膜时很困难，不如PVD方便。方便。薄薄膜膜生生长长温温度度低低于于材材料料的的熔熔点点，薄薄膜膜的的纯纯度度高高，结结晶晶完完全全（适适当温度有利于得到最佳的结晶程度）；当温度有利于得到最佳的结晶程度）；薄膜表面平滑（蒸气饱和度高，成核率高，分布均匀）；薄膜表面平滑（蒸气饱和度高，成核率高，分布均匀）；辐射损伤小。辐射损伤小。化学气相沉积化学气相沉积特点特点特点特点q CVD的分类及其在微电子技术中的应用的分类及其在微电子技术中的应用表面处理方面：沉积防护膜层，达到防腐、抗蚀、耐热、表面处理方面：沉积防护膜层，达到防腐、抗蚀、耐热、耐磨、强化表面等方面的要求。耐磨、强化表面等方面的要求。化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介 CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介q CVD反应体系必须具备三个条件反应体系必须具备三个条件 在在沉沉积积温温度度下下，反反应应物物具具有有足足够够的的蒸蒸气气压压，并并能能以适当的速度被引入反应室；以适当的速度被引入反应室；反反应应产产物物除除了了形形成成固固态态薄薄膜膜物物质质外外，都都必必须须是是挥挥发性的；发性的；沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压，沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压，化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介q 开口体系开口体系CVD 包包括括：气气体体净净化化系系统统、气气体体测测量量和和控控制制系系统统、反反应应器、尾气处理系统、抽气系统等。器、尾气处理系统、抽气系统等。卧式：卧式：化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介 冷冷壁壁CVD：器器壁壁和和原原料料区区都都不不加加热热，仅仅基基片片被被加加热热，沉沉积积区区一一般般采采用用感感应应加加热热或或光光辐辐射射加加热热。缺缺点点是是有有较较大大温差温差，温度均匀性问题需特别设计来克服。温度均匀性问题需特别设计来克服。适合反应物在室温下是气体或具有较高蒸气压的液体。适合反应物在室温下是气体或具有较高蒸气压的液体。热热壁壁CVD：器器壁壁和和原原料料区区都都是是加加热热的的，反反应应器器壁壁加加热热是是为为了了防防止止反反应应物物冷冷凝凝。管管壁壁有有反反应应物物沉沉积积，易易剥剥落落造成污染。造成污染。卧卧式式反反应应器器特特点点：常常压压操操作作；装装、卸卸料料方方便便。但但是是薄膜的均匀性差。薄膜的均匀性差。化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介 立式：立式：化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介q 封闭式（闭管沉积系统）封闭式（闭管沉积系统）CVD化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介化学气相沉积化学气相沉积CVDCVD方法简介方法简介方法简介方法简介 闭闭管管法法的的优优点点：污污染染的的机机会会少少，不不必必连连续续抽抽气气保保持持反应器内的真空，可以沉积蒸气压高的物质。反应器内的真空，可以沉积蒸气压高的物质。闭闭管管法法的的缺缺点点：材材料料生生长长速速率率慢慢，不不适适合合大大批批量量生生长长，一一次次性性反反应应器器，生生长长成成本本高高；管管内内压压力力检检测测困困难难，存在爆炸危险等。存在爆炸危险等。闭闭管管法法的的关关键键环环节节：反反应应器器材材料料选选择择、装装料料压压力力计计算、温度选择和控制等。算、温度选择和控制等。化学气相沉积化学气相沉积LPCVDLPCVD 低压化学气相沉积（低压化学气相沉积（低压化学气相沉积（低压化学气相沉积（LPCVDLPCVD）q LPCVD原理原理 早早 期期 CVD技技 术术 以以 开开 管管 系系 统统 为为 主主，即即 Atmosphere Pressure CVD(APCVD)。近近年年来来，CVD技技术术令令人人注注目目的的新新发发展展是是低低压压CVD技技术术，即即Low Pressure CVD（LPCVD）。）。LPCVD原理与原理与APCVD基本相同，主要差别是：基本相同，主要差别是：低低压压下下气气体体扩扩散散系系数数增增大大，使使气气态态反反应应物物和和副副产产物物的的质量传输速率加快，形成薄膜的反应速率增加。质量传输速率加快，形成薄膜的反应速率增加。化学气相沉积化学气相沉积LPCVDLPCVD化学气相沉积化学气相沉积LPCVDLPCVDq LPCVD优点优点 （1）低低气气压压下下气气态态分分子子的的平平均均自自由由程程增增大大，反反应应装装置置内内可可以以快快速速达达到到浓浓度度均均一一，消消除除了了由由气气相相浓浓度度梯梯度度带带来来的的薄膜不均匀性。薄膜不均匀性。（2）薄薄膜膜质质量量高高：薄薄膜膜台台阶阶覆覆盖盖良良好好；结结构构完完整整性性好好；针孔较少。针孔较少。（3）沉沉积积过过程程主主要要由由表表面面反反应应速速率率控控制制，对对温温度度变变化化极极为为敏敏感感，所所以以，LPCVD技技术术主主要要控控制制温温度度变变量量。LPCVD工艺重复性优于工艺重复性优于APCVD。（4）卧式）卧式LPCVD装片密度高，生产成本低。装片密度高，生产成本低。（5）反应温度随气体压强的降低而降低。）反应温度随气体压强的降低而降低。化学气相沉积化学气相沉积LPCVDLPCVDq LPCVD在微电子技术中的应用在微电子技术中的应用 广广泛泛用用于于沉沉积积单单晶晶硅硅和和多多晶晶硅硅薄薄膜膜，掺掺杂杂或或不不掺掺杂杂的的氧氧化化硅硅、氮氮化化硅硅、硅硅化化物物等等薄薄膜膜，-族族化化合合物物薄薄膜，以及钨、钼、钽、钛等难熔金属薄膜。膜，以及钨、钼、钽、钛等难熔金属薄膜。化学气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积 等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积 在在普普通通CVD技技术术中中，产产生生沉沉积积反反应应所所需需要要的的能能量量是是各各种种方方式式加加热热衬衬底底和和反反应应气气体体，因因此此，薄薄膜膜沉沉积积温温度度一一般般较高（较高（9001000 摄氏度）。摄氏度）。高高温温带带来来的的问问题题：容容易易引引起起基基板板的的形形变变和和组组织织的的变变化化，会会降降低低基基板板材材料料的的机机械械性性能能；基基板板材材料料和和膜膜材材在在高高温温下下发发生生互互扩扩散散，在在界界面面处处形形成成某某些些脆脆性性相相，从从而而削削弱弱两两者者之之间间的的结合能。结合能。如如果果能能在在反反应应室室内内形形成成低低温温等等离离子子体体（如如辉辉光光放放电电），则则可可以以利利用用在在等等离离子子状状态态下下粒粒子子具具有有的的较较高高能能量量，使使沉沉积积温度降低。温度降低。化学气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积：等离子化学气相沉积：Plasma CVDPlasma Associated CVDPlasma Enhanced CVD这里称这里称PECVD PECVD是是指指利利用用辉辉光光放放电电的的物物理理作作用用来来激激活活化化学学气气相相沉沉积积反反应应的的CVD技技术术。广广泛泛应应用用于于微微电电子子学学、光光电电子子学学、太阳能利用等领域，太阳能利用等领域，这这种种等等离离子子体体参参与与的的化化学学气气相相沉沉积积称称为为等等离离子子化化学学气气相相沉沉积积。用用来来制制备备化化合合物物薄薄膜膜、非非晶晶薄薄膜膜、外外延延薄薄膜膜、超超导薄膜等，特别是导薄膜等，特别是IC技术中的表面钝化和多层布线。技术中的表面钝化和多层布线。化学气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积按照产生辉光放电等离子方式，可以分为许多类型。按照产生辉光放电等离子方式，可以分为许多类型。直流辉光放电等离子体化学气相沉积（直流辉光放电等离子体化学气相沉积（DC-PCVD）射频辉光放电等离子体化学气相沉积（射频辉光放电等离子体化学气相沉积（RF-PCVD）微波等离子体化学气相沉积（微波等离子体化学气相沉积（MW-PCVD）电电子子回回旋旋共共振振等等离离子子体体化化学学气气相相沉沉积积（ECR-PCVD）化学气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积化学气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子体在等离子体在CVD中的作用：中的作用：将反应物气体分子激活成活性离子，降低反应温度；将反应物气体分子激活成活性离子，降低反应温度；加速反应物在表面的扩散作用，提高成膜速率；加速反应物在表面的扩散作用，提高成膜速率；对对基基片片和和薄薄膜膜具具有有溅溅射射清清洗洗作作用用，溅溅射射掉掉结结合合不不牢牢的的粒子，提高了薄膜和基片的附着力；粒子，提高了薄膜和基片的附着力；由由于于原原子子、分分子子、离离子子和和电电子子相相互互碰碰撞撞，使使形形成成薄薄膜膜的厚度均匀。的厚度均匀。化学气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积等离子化学气相沉积PECVD的优点：的优点：低低温温成成膜膜（300-350），对对基基片片影影响响小小，避避免免了了高高温温带带来来的膜层晶粒粗大及膜层和基片间形成脆性相；的膜层晶粒粗大及膜层和基片间形成脆性相；低低压压下下形形成成薄薄膜膜，膜膜厚厚及及成成分分较较均均匀匀、针针孔孔少少、膜膜层层致致密密、内应力小，不易产生裂纹；内应力小，不易产生裂纹；扩扩大大了了CVD应应用用范范围围，特特别别是是在在不不同同基基片片上上制制备备金金属属薄薄膜膜、非晶态无机薄膜、有机聚合物薄膜等；非晶态无机薄膜、有机聚合物薄膜等；薄膜的附着力大于普通薄膜的附着力大于普通CVD。PECVD实实际际化化学学反反应应过过程程复复杂杂，参参数数很很多多，难难于于控控制制，如如工工作作频频率率、功功率率、压压力力、基基板板温温度度、反反应应气气体体分分压压、反反应应器器的的几几何形状、电极空间、电极材料、抽速等，都可影响薄膜质量。何形状、电极空间、电极材料、抽速等，都可影响薄膜质量。化学气相沉积化学气相沉积其它其它其它其它CVDCVD方法方法方法方法 其它化学气相沉积方法其它化学气相沉积方法其它化学气相沉积方法其它化学气相沉积方法一、有机金属化学气相沉积（一、有机金属化学气相沉积（MOCVD）利利用用有有机机金金属属化化合合物物的的热热分分解解反反应应进进行行气气相相外外延延生生长长薄薄膜膜的的CVD技术。主要用于化合物半导体气相生长方面。技术。主要用于化合物半导体气相生长方面。原料化合物应满足的条件：原料化合物应满足的条件：常温下较稳定且容易处理；常温下较稳定且容易处理；反应的副产物不应妨碍晶体生长，不污染生长层；反应的副产物不应妨碍晶体生长，不污染生长层；为适合气相生长，在室温附近应有适当的蒸气压（为适合气相生长，在室温附近应有适当的蒸气压（1托以上）。托以上）。通通常常选选用用金金属属的的烷烷基基或或芳芳基基衍衍生生物物、烃烃基基衍衍生生物物、乙乙酰酰丙酮基化合物、羰基化合物等为原材料。丙酮基化合物、羰基化合物等为原材料。化学气相沉积化学气相沉积其它其它其它其它CVDCVD方法方法方法方法MOCVD的优点：的优点：沉沉积积温温度度底底（ZnSe薄薄膜膜，350左左右右，SiC薄薄膜膜，小小于于300），减小了自污染，提高了薄膜的纯度；），减小了自污染，提高了薄膜的纯度；由由于于不不采采用用卤卤化化物物原原理理，沉沉积积过过程程中中不不存存在在刻刻蚀蚀反反应应，可可通通过过稀稀释释载载气气控控制制沉沉积积速速率率，可可用用来来制制备备超超晶晶格格材材料料和和外外延延生长各种异质结结构；生长各种异质结结构；适用范围广，几乎可以生长所有化合物和合金半导体；适用范围广，几乎可以生长所有化合物和合金半导体；生长温度较宽，生长易于控制，适宜于大批量生产生长温度较宽，生长易于控制，适宜于大批量生产。有机金属化合物蒸气有毒和易燃，不便于制备、储存、输运和使用；有机金属化合物蒸气有毒和易燃，不便于制备、储存、输运和使用；由由于于反反应应温温度度底底，可可在在气气相相中中反反应应，生生成成固固态态微微粒粒成成为为杂杂质质颗颗粒粒，破破坏坏了膜的完整性。了膜的完整性。化学气相沉积化学气相沉积其它其它其它其它CVDCVD方法方法方法方法 其它化学气相沉积方法其它化学气相沉积方法其它化学气相沉积方法其它化学气相沉积方法二、光二、光CVD光光CVD是是利利用用光光能能使使气气体体分分解解，增增加加反反应应气气体体的的化化学学活活性，促进气体之间化学反应的化学气相沉积技术。性，促进气体之间化学反应的化学气相沉积技术。激光、紫外光源激光、紫外光源等等例：例：Al(CH3)3、Ni(CO4)光照下室温即可生成铝膜和镍膜。光照下室温即可生成铝膜和镍膜。若若在在MOCVD中中用用光光能能代代替替热热能能，则则可可解解决决沉沉积积温温度度过过高高的的问问题，这就是所谓的题，这就是所谓的光光MOCVD。化学气相沉积化学气相沉积习题和思考题习题和思考题习题和思考题习题和思考题1.CVD热力学分析的主要目的？热力学分析的主要目的？2.CVD过程自由能与反应平衡常数的过程判据？过程自由能与反应平衡常数的过程判据？3.CVD热力学基本内容？反应速率及其影响因素？热力学基本内容？反应速率及其影响因素？4.热分解反应、化学合成反应？热分解反应、化学合成反应？5.化学输运反应的原理及其特点？化学输运反应的原理及其特点？6.CVD的必要条件？的必要条件？7.什么是冷壁什么是冷壁CVD？什么是热壁什么是热壁CVD？特点是什么？特点是什么？8.什么是开管什么是开管CVD？什么是闭管什么是闭管CVD？特点是什么？特点是什么？9.什么是低压什么是低压CVD和等离子和等离子CVD？