化学气相沉积(CVD)方法包括几个关键步骤,通过气相中的化学反应在基底上形成固体薄膜。以下是该过程的摘要:
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反应气态物质向表面迁移:前驱化学品被引入 CVD 反应器,并通过流体传输和扩散被输送到基底表面。
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物质在表面上的吸附:前驱体分子到达基底后,会吸附在基底表面。
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异相表面催化反应:被吸附的物种在基底表面的促进下发生化学反应,从而形成固体沉积物。
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物种向生长点的表面扩散:发生反应的物质可能会通过表面扩散到特定的生长点,在那里薄膜成核并生长。
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薄膜的成核和生长:在生长点,随着更多反应物的积累,薄膜开始成核和生长。
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气态反应产物的解吸和反应产物运离表面:反应副产物从基底脱附并被运走,从而实现连续沉积。
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挥发性化合物的蒸发和热分解:该过程通常涉及挥发性前体化合物的蒸发,然后在基底表面与其他气体发生热分解或反应。
这些步骤中的每一步都是成功沉积高质量、均匀薄膜的关键。CVD 工艺用途广泛,可在各种基底上沉积多种材料,包括金属、陶瓷和聚合物。该工艺通常在高温下进行,可在大气压力或低真空环境下操作,即使在形状复杂的表面上也能确保良好的附着力和覆盖率。生成的薄膜具有高纯度、高密度和低残余应力的特点,使 CVD 成为许多工业和研究应用的首选方法。
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