CVD
化学气相沉积(CVD)是一种通过化学反应将气态前驱体转化为固态材料并沉积在基体表面的镀膜技术。CVD的基本原理是通过热解、还原、氧化等化学反应在基体表面生成薄膜。CVD技术具有材料选择范围广、薄膜质量高、工艺灵活等优点。
CVD技术的发展始于20世纪初,但其在工业上的应用主要集中在20世纪中后期,随着半导体工业的发展,CVD技术得到了广泛的应用并迅速发展。
化学气相沉积的方法有很多,例如:常压化学气相沉积(APCVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、超高真空化学气相沉积(UHVCVD)、激光化学气相沉积(LCVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等等。
化学气相沉积技术的发展和其自身的特点是分不开的,具体如下。
i)沉积类型多:可沉积金属薄膜,非金属薄膜,并可根据需要制备多元合金薄膜,以及陶瓷或化合物层。
2)CVD反应在常压或低真空下进行,涂层的衍射性好,能在复杂表面或工件的深孔、细孔内均匀镀层。
3)可获得纯度高、致密性好、残余应力低、结晶性好的薄膜涂层,由于反应气体、反应产物与基体之间的相互扩散,可获得结合力较好的膜层,这对于表面钝化、耐腐蚀、耐磨等性能十分重要。
4)由于薄膜生长的温度远低于薄膜材料的熔点,所以可以获得纯度较高、结晶完整的膜层,这对于一些半导体薄膜来说是必须的。
5)通过调节沉积参数,可以有效控制涂层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒尺寸。
6)设备简单,操作、维护方便。
7)反应温度太高,一般为850~1100℃,很多基底材料无法承受CVD的高温,可采用等离子或激光辅助技术降低沉积温度。