化学气相沉淀法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,化学气相沉积法（chemical vapor deposition method）,目录,CVD,法简述,1,CVD,法分类及应用,2,1.CVD,法简述,一种或数种反应气体通过热、激光、等离子体等发生化学反应析出超微粉的方法。,定义,1.1 CVD,法原理,图,1,化学气相沉积的五个主要的步骤,(a),反应物已扩散通过界面边界层；,(b),反应物吸附在基片的表面；,(c),化学沉积反应发生；,(d),部分生成物已扩散通过界面边界层；,(e),生成物与反应物进入主气流里，并离开系统,无机晶体材料晶体的生长过程,由于化学气相沉积法所制备的大多是无机晶体材料涉及到晶体的生长。晶体生长：第一步是获得结晶核心，后续的结晶过程通过该核心的生长完成。结晶核心可以是外来的即引入子晶，也可以是母相中形成的。第二步：在完成晶核以后，晶体的生长过程是通过结晶界面不断向母相中推进。,1.2,采用,CVD,法应具备的条件,（,1,）在沉积温度下反应物应保证足够的压力，以适当的速度引入反应室,（,2,）除需要的沉积物外，其它反应物或生成物应是挥发性的。,（,3,）沉积薄膜本身必须具有足够的蒸汽压，保证沉积反应过程始终在受热基片上进行，而基片的蒸汽压必须足够低。,1.3 CVD,法常用的反应类型,CVD,是通过一个或多个反应实现的，常见的反应有：,a.,热分解或高温分解反应：,SiH,4,(g)Si(s)+2H,2,(g),Ni(CO),4,(g)Ni(s)+4CO,(g),b.,还原反应,SiCl,4,(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),WF,6,(g)+3H,2,(g)W(s)+6HCl(g),c.,氧化反应,SIH,4,(g)+O,2,(g)Si(s)+H,2,O(g),d.,水解反应,2AlCl,3,(s)+3H,2,O(g),Al,2,O,3,(s)+6H,2,O(g),e.,复合反应,包括上述一种或几种反应类型,2.CVD,法分类,CVD,技术根据反应类型可分为,金属有机物化合物气相沉积,(MOCVD),等离子体辅助化学气相沉积,(PECVD),激光化学气相沉积,(LCVD),超声波化学气相沉积,(UWCVD),微波等离子体化学气相沉积（,MWPECVD,）,2.1 CVD,法常用的装置,加热型反应室,等离子体型反应室,2.2CVD,法应用,2.3 CVD,法的应用前景,化学气相沉积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、沉积各种单晶、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沉积过程精确控制。目前，用CVD技术所制备的材料不仅应用于宇航工业上的特殊复合材料、原子反应堆材料、刀具材料、耐热耐磨耐腐蚀及生物医用材料等领域，而且还被应用于制备与合成各种粉体料、新晶体材料、陶瓷纤维及金刚石薄膜等。,