气相沉积是指通过化学或物理方法将气化材料在表面上形成固体薄膜的过程。这一过程在各种工业应用中至关重要,尤其是在电子、光学和医疗设备薄膜的形成过程中。
化学气相沉积(CVD):
- 在化学气相沉积法中,固体薄膜的沉积是通过气相中的化学反应进行的。该工艺通常包括三个主要步骤:挥发性化合物的蒸发:
- 首先蒸发要沉积的物质。这通常是通过将前驱体材料加热到高温,使其蒸发到气相中来实现的。热分解或化学反应:
- 蒸汽经过热分解变成原子和分子,或与基底表面的其他蒸汽或气体发生反应。这一步至关重要,因为它启动了薄膜形成所需的化学变化。非挥发性反应产物的沉积:
现在处于固态的化学反应产物沉积到基底上,形成薄膜。这种沉积受温度和压力等因素的影响,在 CVD 工艺中,温度和压力通常较高。物理气相沉积(PVD):
- 物理气相沉积是指在基底上将材料从固态转移到气态,再从气态转移回固态。该工艺包括
- 固态材料的气化: 将待沉积材料加热至汽化。这可以通过各种方法实现,如溅射、蒸发或电子束加热。
传输和沉积:
气化后的材料通过真空或低压环境传输,然后沉积到基底上。原子或分子在基底上凝结,形成薄膜。薄膜的厚度和特性可通过调整沉积时间和气化颗粒的能量来控制。