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化学气相沉积第三章化学气相沉积全文共101页，当前为第1页。

2基本概念化学气相沉积发展历程化学气相沉积基本原理化学气相沉积合成方法的适用范围化学气相沉积工艺及设备化学气相沉积工艺参数化学气相沉积方法应用举例目录化学气相沉积全文共101页，当前为第2页。

3基本概念化学气相沉积全文共101页，当前为第3页。

4化学气相沉积乃是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。从气相中析出的固体的形态主要有下列几种：在固体表面上生成薄膜、晶须和晶粒在气体中生成粒子化学气相沉积全文共101页，当前为第4页。

5CVD技术的基本要求为适应CVD技术的需要，选择原料、产物及反应类型等通常应满足以下几点基本要求：(1)反应剂在室温或不太高的温度下最好是气态或有较高的蒸气压而易于挥发成蒸汽的液态或固态物质，且有很高的纯度；(2)通过沉积反应易于生成所需要的材料沉积物，而其他副产物均易挥发而留在气相排出或易于分离；(3)反应易于控制。化学气相沉积全文共101页，当前为第5页。

6CVD技术的特点CVD技术是原料气或蒸汽通过气相反应沉积出固态物质，因此把CVD技术用于无机合成和材料制备时具有以下特点：（1）沉积反应如在气固界面上发生则沉积物将按照原有固态基底（又称衬底）的形状包覆一层薄膜。（2）涂层的化学成分可以随气相组成的改变而改变从而获得梯度沉积物或得到混合镀层。化学气相沉积全文共101页，当前为第6页。

7（3）采用某种基底材料，沉积物达到一定厚度以后又容易与基底分离，这样就可以得到各种特定形状的游离沉积物器具。（4）在CVD技术中也可以沉积生成晶体或细粉状物质，或者使沉积反应发生在气相中而不是在基底表面上，这样得到的无机合成物质可以是很细的粉末，甚至是纳米尺度的微粒称为纳米超细粉末。（5）CVD工艺是在较低压力和温度下进行的，不仅用来增密炭基材料，还可增强材料断裂强度和抗震性能，且是在较低压力和温度下进行的。化学气相沉积全文共101页，当前为第7页。

8CVD技术的分类CVD技术根据反应类型或者压力可分为化学气相沉积全文共101页，当前为第8页。

9常用三种CVD技术优缺点沉积方式优点缺点APCVD反应器结构简单沉积速率快低温沉积阶梯覆盖能差粒子污染LPCVD高纯度阶梯覆盖能力极佳产量高适合于大规模生产高温沉积低沉积速率PECVD低温制程高沉积速率阶梯覆盖性好化学污染粒子污染(1)常压化学气相沉积、(2)低压化学气相沉积、(3)等离子体增强化学气相沉积。常用的CVD技术有化学气相沉积全文共101页，当前为第9页。

10化学气相沉积发展化学气相沉积全文共101页，当前为第10页。

1120世纪60-70年代用于集成电路化学气相沉积全文共101页，当前为第11页。

12化学气相沉积法原理化学气相沉积全文共101页，当前为第12页。

13CVD是一种材料表面改性技术。它利用气相间的反应，在不改变基体材料的成分和不削弱的基体材料的强度条件下，赋予材料表面一些特殊的性能。CVD是建立在化学反应基础上的，要制备特定性能材料首先要选定一个合理的沉积反应。用于CVD技术的通常有如下所述五种反应类型。1.CVD技术的反应原理化学气相沉积全文共101页，当前为第13页。

14热分解反应氧化还原反应化学合成反应化学输运反应等离子增强反应其他能源增强增强反应化学气相沉积全文共101页，当前为第14页。

15(1)热分解反应热分解反应是最简单的沉积反应，利用热分解反应沉积材料一般在简单的单温区炉中进行，其过程通常是首先在真空或惰性气氛下将衬底加热到一定温度，然后导入反应气态源物质使之发生热分解，最后在衬底上沉积出所需的固态材料。热分解发可应用于制备金属、半导体以及绝缘材料等。最常见的热分解反应有四种。（a）氢化物分解（b）金属有机化合物的热分解（c）氢化物和金属有机化合物体系的热分解（d）其他气态络合物及复合物的热分解化学气相沉积全文共101页，当前为第15页。

16(2)氧化还原反应沉积一些元素的氢化物有机烷基化合物常常是气态的或者是易于挥发的液体或固体，便于使用在CVD技术中。如果同时通入氧气，在反应器中发生氧化反应时就沉积出相应于该元素的氧化物薄膜。例如：化学气相沉积全文共101页，当前为第16页。

17许多金属和半导体的卤化物是气体化合物或具有较高的蒸气压，很适合作为化学气相沉积的原料，要得到相应的该元素薄膜就常常需采用氢还原的方法。氢还原法是制取高纯度金属膜的好方法，工艺温度较低，操作简单，因此有很大的实用价值。例如：化学气相沉积全文共101页，当前为第17页。

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