chapter 5 薄膜化学气相沉积.pdf

第5章 薄膜材料制备的化学气 相沉积相沉积 （ Preparation of thin films by CVD methods ） 1 College of Materials Science and Engineering, SWPU jennyx99@163.co 提 要  CVD 过程中典型的化学反应  CVD CVD 过程的热力学过程的热力学  CVD 过程的动力学  CVD 过程的数值模拟技术  CVD 薄膜沉积装置 2 College of Materials Science and Engineering, SWPU jennyx99@163.co 化学气相沉积 化学气相沉积 （chemical vapor deposition, CVD ）是经由气态的先驱物， 通过气相原子、分子间的化学反应，生成 薄膜的技术手段。 3 College of Materials Science and Engineering, SWPU jennyx99@163.co 化学气相沉积的气压环境 与 PVD 时不同，CVD 过程的气压一般 比较高 （随需求不同而不同），因为较高的 气压有助于提高薄膜的沉积速率。此时  气体的流动状态多处于粘滞流状态  气体分子的运动路径不再是直线气体分子的运动路径不再是直线  气体分子在衬底上的沉积几率不再是接近 100%，而是取决于气压、温度、气体组成、 气体激发状态、薄膜表面状态等多个因素  这也决定了 CVD 薄膜可被均匀地涂覆在复 杂零件的表面，而较少受到 PVD 时阴影效 应的影响 4 College of Materials Science and Engineering, SWPU jennyx99@163.co 化学气相沉积的温度范围 与 PVD 时不同，CVD 过程的温度一般 也比较高 （随需求不同而不同），因为较高 的温度有助于提高薄膜的沉积速率。此时  高温可提供化学反应所需要的激活能高温可提供化学反应所需要的激活能  化学反应不仅发生在薄膜表面,而且发生在 所有温度条件合适的地方  即使是在高温下,化学反应所涉及的过程也 很复杂 ：化学反应方向、化学平衡、可逆反 应等都是需要考虑的因素 5 College of Materials Science and Engineering, SWPU jennyx99@163.co 化学气相沉积反应的类型