化学气相沉积技术ppt
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并沉积在基材上的成膜方法。
-
CVD法的主要特点
与电镀相比，可以制成金属及非金属的各 种各样材料的薄膜
可以制成预定的多种成分的合金膜 可以制成超硬，耐磨损，耐腐蚀的优质薄
膜 速度快 附着性好 在高温下沉积膜可以得到致密性和延展性
方面优良的沉积膜
-
CVD法制备薄膜的过程
1. 反应气体的热解 2. 反应气体向表面基材扩散 3. 反应气体吸附于基材的表面 4. 在基材表面上发生化学反应 5. 在基材表面上产生的气体副产物脱离表面
一般采用水平型、垂直型和圆筒型。
② 加热方法和加热温度
加热方式有：电加热、高频诱导加热、红外辐射加热、 激光加热等。
③ 气体供应方式 ④ 基材材质和形状 ⑤ 气密性和真空度 ⑥ 原料气体种类和产量-
影响CVD沉积层质量的因素
1. 沉积温度
一般来说，温度越高，CVD化学反应速率越快， 气体分子或原子在基材表面吸附和扩散作用越强， 沉积速率也越快，此沉积层致密型好，结晶完美， 但过高的沉积温度也会造成晶粒粗大的现象。
2. 反应气体分压
反应气体配比直接影响沉积层形核、生长、沉积 速率、组织结构和成分等。
3. 沉积室压力
沉积室的压力会影响沉积室内热量、质量及动量
-
CVD
CVD的种类
等离子化学沉积 (可P以CV在D较)低温度下反应生成无定形薄膜i，
典型的基材温度是300℃
金属有机化学沉积（MOCVD）
适用范围广，几乎可以生长所有化合物 及合金半导体；可以生长超薄外延层， 获得很陡的界面过渡，生长各种异质结 构：外延层均匀性好，基材温度低，生 长易于控制，适宜 于大规模生产。
化学气相沉积技术
-
目录
➢ CVD概述
➢ CVD法的主要特点
➢ CVD法制备薄膜的过程
➢ 常见的CVD反应方式
➢ CVD反应物质源
➢ CVD装置的组成
➢ CVD装置的选择
➢ 影响CVD沉积层质量的因素
➢ CVD的种类
-
CVD概述
CVD(化学气相沉积法):化学气相沉积是在 一定的真空度和温度下，将几种含有构成 沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应 源的气体，通过化学反应而生成固态物质
-
The end
-
而扩散掉或被真空泵抽掉，在基材表面沉 积出固体反应产物薄膜
-
常见的CVD反应方式
① 热分解反应 ② 金属还原反应 ③ 化学输送反应 ④ 氧化或加水分解反应 ⑤ 等离子体激发反应等反应 ⑥ 金属有机物化学气相沉积
-
CVD反应物质源
+
-
CVD制备薄膜时基材的温度区域
CVD方法制备薄膜时基材的3个温度区域
-
CVD的应用
+
-
CVD的发展
随着CVD和PVD技术的迅速发展，目前把两者 技术结合而发展了一种新的气相沉积技术— 等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD)。 特点：具有沉积温度低（小于600℃）、应用 范围广、设备简单、基材变形小、挠度性能 好、沉积层均匀、可以渗透等特点。
既克服了CVD技术沉积温度高、对基材材料要 求严的缺点，又避免PVD技术附着力较差、设 备复杂等不利条件，是一种具有很大发展前 景和实际应用价值的新型高效气相沉积技术。
生长温度区/℃
反应系
薄膜
室温~200 低温生长 约400
紫外线激发 CVD、臭氧氧 化法
等离子体激发 CVD
约500
中温Hale Waihona Puke Baidu长
约800
高温生长
约1200
多晶硅
-
应用实例 钝化膜
钝化膜 电极材料 外延生长
CVD装置的组成
-
CVD装置的选择
主要考虑的因素有：
① 反应室的形状和结构（主要是为了制备均匀 薄膜）
-
CVD法的主要特点
与电镀相比，可以制成金属及非金属的各 种各样材料的薄膜
可以制成预定的多种成分的合金膜 可以制成超硬，耐磨损，耐腐蚀的优质薄
膜 速度快 附着性好 在高温下沉积膜可以得到致密性和延展性
方面优良的沉积膜
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CVD法制备薄膜的过程
1. 反应气体的热解 2. 反应气体向表面基材扩散 3. 反应气体吸附于基材的表面 4. 在基材表面上发生化学反应 5. 在基材表面上产生的气体副产物脱离表面
一般采用水平型、垂直型和圆筒型。
② 加热方法和加热温度
加热方式有：电加热、高频诱导加热、红外辐射加热、 激光加热等。
③ 气体供应方式 ④ 基材材质和形状 ⑤ 气密性和真空度 ⑥ 原料气体种类和产量-
影响CVD沉积层质量的因素
1. 沉积温度
一般来说，温度越高，CVD化学反应速率越快， 气体分子或原子在基材表面吸附和扩散作用越强， 沉积速率也越快，此沉积层致密型好，结晶完美， 但过高的沉积温度也会造成晶粒粗大的现象。
2. 反应气体分压
反应气体配比直接影响沉积层形核、生长、沉积 速率、组织结构和成分等。
3. 沉积室压力
沉积室的压力会影响沉积室内热量、质量及动量
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CVD
CVD的种类
等离子化学沉积 (可P以CV在D较)低温度下反应生成无定形薄膜i，
典型的基材温度是300℃
金属有机化学沉积（MOCVD）
适用范围广，几乎可以生长所有化合物 及合金半导体；可以生长超薄外延层， 获得很陡的界面过渡，生长各种异质结 构：外延层均匀性好，基材温度低，生 长易于控制，适宜 于大规模生产。
化学气相沉积技术
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目录
➢ CVD概述
➢ CVD法的主要特点
➢ CVD法制备薄膜的过程
➢ 常见的CVD反应方式
➢ CVD反应物质源
➢ CVD装置的组成
➢ CVD装置的选择
➢ 影响CVD沉积层质量的因素
➢ CVD的种类
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CVD概述
CVD(化学气相沉积法):化学气相沉积是在 一定的真空度和温度下，将几种含有构成 沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应 源的气体，通过化学反应而生成固态物质
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The end
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而扩散掉或被真空泵抽掉，在基材表面沉 积出固体反应产物薄膜
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常见的CVD反应方式
① 热分解反应 ② 金属还原反应 ③ 化学输送反应 ④ 氧化或加水分解反应 ⑤ 等离子体激发反应等反应 ⑥ 金属有机物化学气相沉积
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CVD反应物质源
+
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CVD制备薄膜时基材的温度区域
CVD方法制备薄膜时基材的3个温度区域
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CVD的应用
+
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CVD的发展
随着CVD和PVD技术的迅速发展，目前把两者 技术结合而发展了一种新的气相沉积技术— 等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD)。 特点：具有沉积温度低（小于600℃）、应用 范围广、设备简单、基材变形小、挠度性能 好、沉积层均匀、可以渗透等特点。
既克服了CVD技术沉积温度高、对基材材料要 求严的缺点，又避免PVD技术附着力较差、设 备复杂等不利条件，是一种具有很大发展前 景和实际应用价值的新型高效气相沉积技术。
生长温度区/℃
反应系
薄膜
室温~200 低温生长 约400
紫外线激发 CVD、臭氧氧 化法
等离子体激发 CVD
约500
中温Hale Waihona Puke Baidu长
约800
高温生长
约1200
多晶硅
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应用实例 钝化膜
钝化膜 电极材料 外延生长
CVD装置的组成
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CVD装置的选择
主要考虑的因素有：
① 反应室的形状和结构（主要是为了制备均匀 薄膜）