化学沉积过程,特别是化学气相沉积(CVD),是指通过一系列涉及气态前驱体的化学反应,在基底上形成固态薄膜。这种方法在半导体工业和生产高质量薄膜方面至关重要。该工艺通常包括几个关键步骤:
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蒸发和传输:第一步是蒸发挥发性化合物,也就是要沉积的物质。然后将蒸发的物质输送到基底,通常是在真空条件下进行,以确保高效输送。
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吸附和表面反应:气态物质到达基底后,会吸附在基底表面。在这里,它们会发生热分解或与其他气体发生反应,从而在表面形成原子和分子。
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表面扩散和成核:被吸附的物质在表面上扩散,寻找合适的生长位置。当这些物质聚集在一起时,就会发生成核现象,从而开始形成薄膜。
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薄膜生长和解吸:随着更多物质的加入,薄膜开始生长。与此同时,任何气态副产品或未反应的前驱体都会从表面解吸,并被运离基底。
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非挥发性产品的沉积:非挥发性反应产物在基底上积聚,形成一层固体薄膜。这种沉积需要特定的条件,包括高温(约 1000°C)和从几托到高于大气压的不同压力。
CVD 工艺用途广泛,能够沉积包括硅化物、金属氧化物、硫化物和砷化物在内的多种材料。所生产的高质量薄膜对于电子、光学和其他高科技行业的应用至关重要。
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