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化学气相沉积

 

概述

 

化学气相沉积

(Chemical vapor deposition

?/p>

简?/p>

CVD)

是反应物质在气态条件下发生化学

反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术?/p>

CVD

技

术可以生长高质量的单晶薄膜,

能够获得所需的掺杂类型和厚度?/p>

易于实现大批量生产,

?/p>

而在工业上得到广泛的应用。工业上利用

CVD

制备的外延片常有一个或多个埋层可用扩散

或离子注入的方式控制器件结构和掺杂分布;外延层的氧和碳含量一般很低。但?/p>

CVD

?/p>

延层容易形成自掺杂,要用一定措施来降低自掺杂?/p>

 

CVD

生长机理很复杂,反应中生成多种成分,也会产生一些中间成分,影响因素有很

多,如:先躯体种类;工艺方法?/p>

tcvi

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?/p>

pcvd

?/p>

;反应条件(温度,压力,流量?/p>

;触?/p>

种类;气体浓度;衬基结构;温度梯度;炉内真空度等外延工艺有很多前后相继,彼此连贯

的步骤?/p>

 

原理

 

将两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,

然后他们相互之间发生化学

反应,形成一种新的材料,沉积到基体表面上。反应物多为金属氯化物,先被加热到一

定温度,达到足够高的蒸汽压,用载气(一般为

Ar

?/p>

H2

)送入反应器。如果某种金?/p>

不能形成高压氯化物蒸汽,就代之以有机金属化合物。在反应器内,被涂材料或用金?/p>

丝悬挂,或放在平面上,或沉没在粉末的流化床中,或本身就是流化床中的颗粒。化?/p>

反应器中发生?/p>

产物就会沉积到被涂物表面?/p>

废气

(多?/p>

HCl

?/p>

HF

?/p>

被导向碱性吸收或

冷阱。除了需要得到的固态沉积物外,化学反应的生成物都必须是气?/p>

 

沉积物本身的

饱和蒸气压应足够低,以保证它在整个反应、沉积过程中都一直保持在加热的衬底上?/p>

反应过程?/p>

?/p>

1

)反应气体向衬底表面扩散?/p>

2

)反应气体被吸附于衬底表面(

3

)在表面

进行化学反应、表面移动、成核及膜生长(

4

)生成物从表面解吸(

5

)生成物在表面扩

散?/p>

所选择的化学反应通常应该满足?/p>

①反应物质在室温或不太高的温度下最好是气态,

或有很高的蒸气压,且有很高的纯度:②通过沉积反应能够形成所需要的材料沉积层:

③反应易于控制在沉积温度下,反应物必须有足够高的蒸气?/p>

 

 

主要设备

 

生长设备分为开管和闭管两种。闭管外延是将源材料,衬底,输运剂一起放在一密闭?/p>

器中?/p>

容器抽空或充气?/p>

开管系统是用载气将反应物蒸汽由源区输运到衬底区进行化学

反应和外延生长,副产物被载气携带排出系统?/p>

 

常压

CVD

反应中有立式反应器,水平

式反应器,圆盘式反应器,和圆桶式反应器等?/p>

 

超高真空设备?/p>

UHV/CVD

反应系统?/p>

还有等离子增?/p>

CVD

外延生长装置,光增强外延生长装置,氯化物

VPE

系统?/p>

MOCVD

?/p>

长系统?/p>

             

技术特?/p>

 

      

每一?/p>

CVD

系统都必须具备如下功能:

①将反应气体及其稀释剂通入反应器,

并能?/p>

行测量和调节?/p>

  

 

②能为反应部位提供热量,并通过自动系统将热量反馈至加热源,以控制涂覆温度?/p>

  

 

③将沉积区域内的副产品气体抽走,并能安全处理?/p>

  

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化学气相沉积

 

概述

 

化学气相沉积

(Chemical vapor deposition

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简?/p>

CVD)

是反应物质在气态条件下发生化学

反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术?/p>

CVD

技

术可以生长高质量的单晶薄膜,

能够获得所需的掺杂类型和厚度?/p>

易于实现大批量生产,

?/p>

而在工业上得到广泛的应用。工业上利用

CVD

制备的外延片常有一个或多个埋层可用扩散

或离子注入的方式控制器件结构和掺杂分布;外延层的氧和碳含量一般很低。但?/p>

CVD

?/p>

延层容易形成自掺杂,要用一定措施来降低自掺杂?/p>

 

CVD

生长机理很复杂,反应中生成多种成分,也会产生一些中间成分,影响因素有很

多,如:先躯体种类;工艺方法?/p>

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;反应条件(温度,压力,流量?/p>

;触?/p>

种类;气体浓度;衬基结构;温度梯度;炉内真空度等外延工艺有很多前后相继,彼此连贯

的步骤?/p>

 

原理

 

将两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,

然后他们相互之间发生化学

反应,形成一种新的材料,沉积到基体表面上。反应物多为金属氯化物,先被加热到一

定温度,达到足够高的蒸汽压,用载气(一般为

Ar

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H2

)送入反应器。如果某种金?/p>

不能形成高压氯化物蒸汽,就代之以有机金属化合物。在反应器内,被涂材料或用金?/p>

丝悬挂,或放在平面上,或沉没在粉末的流化床中,或本身就是流化床中的颗粒。化?/p>

反应器中发生?/p>

产物就会沉积到被涂物表面?/p>

废气

(多?/p>

HCl

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被导向碱性吸收或

冷阱。除了需要得到的固态沉积物外,化学反应的生成物都必须是气?/p>

 

沉积物本身的

饱和蒸气压应足够低,以保证它在整个反应、沉积过程中都一直保持在加热的衬底上?/p>

反应过程?/p>

?/p>

1

)反应气体向衬底表面扩散?/p>

2

)反应气体被吸附于衬底表面(

3

)在表面

进行化学反应、表面移动、成核及膜生长(

4

)生成物从表面解吸(

5

)生成物在表面扩

散?/p>

所选择的化学反应通常应该满足?/p>

①反应物质在室温或不太高的温度下最好是气态,

或有很高的蒸气压,且有很高的纯度:②通过沉积反应能够形成所需要的材料沉积层:

③反应易于控制在沉积温度下,反应物必须有足够高的蒸气?/p>

 

 

主要设备

 

生长设备分为开管和闭管两种。闭管外延是将源材料,衬底,输运剂一起放在一密闭?/p>

器中?/p>

容器抽空或充气?/p>

开管系统是用载气将反应物蒸汽由源区输运到衬底区进行化学

反应和外延生长,副产物被载气携带排出系统?/p>

 

常压

CVD

反应中有立式反应器,水平

式反应器,圆盘式反应器,和圆桶式反应器等?/p>

 

超高真空设备?/p>

UHV/CVD

反应系统?/p>

还有等离子增?/p>

CVD

外延生长装置,光增强外延生长装置,氯化物

VPE

系统?/p>

MOCVD

?/p>

长系统?/p>

             

技术特?/p>

 

      

每一?/p>

CVD

系统都必须具备如下功能:

①将反应气体及其稀释剂通入反应器,

并能?/p>

行测量和调节?/p>

  

 

②能为反应部位提供热量,并通过自动系统将热量反馈至加热源,以控制涂覆温度?/p>

  

 

③将沉积区域内的副产品气体抽走,并能安全处理?/p>

  

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化学气相沉积

 

概述

 

化学气相沉积

(Chemical vapor deposition

?/p>

简?/p>

CVD)

是反应物质在气态条件下发生化学

反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术?/p>

CVD

技

术可以生长高质量的单晶薄膜,

能够获得所需的掺杂类型和厚度?/p>

易于实现大批量生产,

?/p>

而在工业上得到广泛的应用。工业上利用

CVD

制备的外延片常有一个或多个埋层可用扩散

或离子注入的方式控制器件结构和掺杂分布;外延层的氧和碳含量一般很低。但?/p>

CVD

?/p>

延层容易形成自掺杂,要用一定措施来降低自掺杂?/p>

 

CVD

生长机理很复杂,反应中生成多种成分,也会产生一些中间成分,影响因素有很

多,如:先躯体种类;工艺方法?/p>

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;反应条件(温度,压力,流量?/p>

;触?/p>

种类;气体浓度;衬基结构;温度梯度;炉内真空度等外延工艺有很多前后相继,彼此连贯

的步骤?/p>

 

原理

 

将两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,

然后他们相互之间发生化学

反应,形成一种新的材料,沉积到基体表面上。反应物多为金属氯化物,先被加热到一

定温度,达到足够高的蒸汽压,用载气(一般为

Ar

?/p>

H2

)送入反应器。如果某种金?/p>

不能形成高压氯化物蒸汽,就代之以有机金属化合物。在反应器内,被涂材料或用金?/p>

丝悬挂,或放在平面上,或沉没在粉末的流化床中,或本身就是流化床中的颗粒。化?/p>

反应器中发生?/p>

产物就会沉积到被涂物表面?/p>

废气

(多?/p>

HCl

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HF

?/p>

被导向碱性吸收或

冷阱。除了需要得到的固态沉积物外,化学反应的生成物都必须是气?/p>

 

沉积物本身的

饱和蒸气压应足够低,以保证它在整个反应、沉积过程中都一直保持在加热的衬底上?/p>

反应过程?/p>

?/p>

1

)反应气体向衬底表面扩散?/p>

2

)反应气体被吸附于衬底表面(

3

)在表面

进行化学反应、表面移动、成核及膜生长(

4

)生成物从表面解吸(

5

)生成物在表面扩

散?/p>

所选择的化学反应通常应该满足?/p>

①反应物质在室温或不太高的温度下最好是气态,

或有很高的蒸气压,且有很高的纯度:②通过沉积反应能够形成所需要的材料沉积层:

③反应易于控制在沉积温度下,反应物必须有足够高的蒸气?/p>

 

 

主要设备

 

生长设备分为开管和闭管两种。闭管外延是将源材料,衬底,输运剂一起放在一密闭?/p>

器中?/p>

容器抽空或充气?/p>

开管系统是用载气将反应物蒸汽由源区输运到衬底区进行化学

反应和外延生长,副产物被载气携带排出系统?/p>

 

常压

CVD

反应中有立式反应器,水平

式反应器,圆盘式反应器,和圆桶式反应器等?/p>

 

超高真空设备?/p>

UHV/CVD

反应系统?/p>

还有等离子增?/p>

CVD

外延生长装置,光增强外延生长装置,氯化物

VPE

系统?/p>

MOCVD

?/p>

长系统?/p>

             

技术特?/p>

 

      

每一?/p>

CVD

系统都必须具备如下功能:

①将反应气体及其稀释剂通入反应器,

并能?/p>

行测量和调节?/p>

  

 

②能为反应部位提供热量,并通过自动系统将热量反馈至加热源,以控制涂覆温度?/p>

  

 

③将沉积区域内的副产品气体抽走,并能安全处理?/p>

  

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cvd化学气相沉积的技术和发展应用 - 百度文库
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化学气相沉积

 

概述

 

化学气相沉积

(Chemical vapor deposition

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简?/p>

CVD)

是反应物质在气态条件下发生化学

反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术?/p>

CVD

技

术可以生长高质量的单晶薄膜,

能够获得所需的掺杂类型和厚度?/p>

易于实现大批量生产,

?/p>

而在工业上得到广泛的应用。工业上利用

CVD

制备的外延片常有一个或多个埋层可用扩散

或离子注入的方式控制器件结构和掺杂分布;外延层的氧和碳含量一般很低。但?/p>

CVD

?/p>

延层容易形成自掺杂,要用一定措施来降低自掺杂?/p>

 

CVD

生长机理很复杂,反应中生成多种成分,也会产生一些中间成分,影响因素有很

多,如:先躯体种类;工艺方法?/p>

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;反应条件(温度,压力,流量?/p>

;触?/p>

种类;气体浓度;衬基结构;温度梯度;炉内真空度等外延工艺有很多前后相继,彼此连贯

的步骤?/p>

 

原理

 

将两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,

然后他们相互之间发生化学

反应,形成一种新的材料,沉积到基体表面上。反应物多为金属氯化物,先被加热到一

定温度,达到足够高的蒸汽压,用载气(一般为

Ar

?/p>

H2

)送入反应器。如果某种金?/p>

不能形成高压氯化物蒸汽,就代之以有机金属化合物。在反应器内,被涂材料或用金?/p>

丝悬挂,或放在平面上,或沉没在粉末的流化床中,或本身就是流化床中的颗粒。化?/p>

反应器中发生?/p>

产物就会沉积到被涂物表面?/p>

废气

(多?/p>

HCl

?/p>

HF

?/p>

被导向碱性吸收或

冷阱。除了需要得到的固态沉积物外,化学反应的生成物都必须是气?/p>

 

沉积物本身的

饱和蒸气压应足够低,以保证它在整个反应、沉积过程中都一直保持在加热的衬底上?/p>

反应过程?/p>

?/p>

1

)反应气体向衬底表面扩散?/p>

2

)反应气体被吸附于衬底表面(

3

)在表面

进行化学反应、表面移动、成核及膜生长(

4

)生成物从表面解吸(

5

)生成物在表面扩

散?/p>

所选择的化学反应通常应该满足?/p>

①反应物质在室温或不太高的温度下最好是气态,

或有很高的蒸气压,且有很高的纯度:②通过沉积反应能够形成所需要的材料沉积层:

③反应易于控制在沉积温度下,反应物必须有足够高的蒸气?/p>

 

 

主要设备

 

生长设备分为开管和闭管两种。闭管外延是将源材料,衬底,输运剂一起放在一密闭?/p>

器中?/p>

容器抽空或充气?/p>

开管系统是用载气将反应物蒸汽由源区输运到衬底区进行化学

反应和外延生长,副产物被载气携带排出系统?/p>

 

常压

CVD

反应中有立式反应器,水平

式反应器,圆盘式反应器,和圆桶式反应器等?/p>

 

超高真空设备?/p>

UHV/CVD

反应系统?/p>

还有等离子增?/p>

CVD

外延生长装置,光增强外延生长装置,氯化物

VPE

系统?/p>

MOCVD

?/p>

长系统?/p>

             

技术特?/p>

 

      

每一?/p>

CVD

系统都必须具备如下功能:

①将反应气体及其稀释剂通入反应器,

并能?/p>

行测量和调节?/p>

  

 

②能为反应部位提供热量,并通过自动系统将热量反馈至加热源,以控制涂覆温度?/p>

  

 

③将沉积区域内的副产品气体抽走,并能安全处理?/p>

  



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