等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和催化化学气相沉积(CVD)技术促进了碳纳米管(CNT)的低温生长。这些方法可使碳纳米管的生长温度大大低于高质量碳纳米管通常所需的 800°C,甚至可能低至 400°C。温度的降低对于在玻璃基底上沉积 CNT 以实现场发射以及将纳米电子器件与传统微电子集成等应用至关重要。
等离子体增强化学气相沉积(PECVD):
PECVD 利用等离子体在低温下的高活性来降低薄膜的沉积温度。这项技术尤其适用于在低于 400°C 的温度下生长 CNT,从而为将 CNT 与玻璃等无法承受高温的各种基底集成提供了可能性。催化化学气相沉积(CVD):
在催化化学气相沉积过程中,金属催化剂用于引发前驱体气体和基底之间的反应,从而使碳纳米管在较低温度下生长。这种方法对于在比不使用催化剂时低得多的温度下生长 CNT 和石墨烯至关重要。
对设备集成的影响:
在较低温度下生长碳纳米管的能力对于开发纳米电子器件意义重大。它允许原位制备 CNT,并可与传统的微电子加工技术相结合。这种集成是实现超大容量和超大规模集成电路的关键。工艺考虑因素:
虽然降低工艺温度可以提高氢氟酸(HF)蚀刻率,并为改变折射率提供更多选择,但也可能导致针孔密度增加。平衡这些特性对于优化 CNT 在较低温度下的生长至关重要。