化学气相沉积法cvd
1. 什么是化学气相沉积法(CVD)?
CVD是chemical vapor deposition的缩写,是一种用于有机薄膜或无机薄膜制造的技术。它是一种通过将溶剂热散发形成薄膜的过程。在溶剂中添加了几种原料,其原理是热释放过程中会产生气态原料。当这些气态化合物沉积(即固化)在共晶材料表面(如金属和绝缘体表面)上,就形成了膜。
deposition2. CVD的工艺流程
CVD的工艺流程大体由以下几步组成:
(1)预处理:为了提高沉积物的附着性,之前必须进行表面清洁处理,以去除表面杂质或灰尘,在清洁过程中包括清洁、光饰、腐蚀等工艺;
(2)CVD反应:使用适当的存在溶解性的原料制成气相,并将其放入加热的真空容器中,使存在的气态原料发生反应,被吸附在真空容器中的易沉积材料上,以形成膜;
(3)膜层检测:膜厚测量或影像技术,横断面或芯片的扫描电子显微镜技术或接触角测量等方法;
(4)产品评估:分析能够表明膜的界面强度,膜厚,抗划痕性能,耐腐蚀性以及相关介电性质等,为满足不同产品要求,对CVD参数进行适当调整,确保产品达到规定的质量。
3. CVD的优缺点
(1)优点:
(a)CVD制备的膜可以用于制备多种复合薄膜,可以使用单种原料或多个原料来改变所需的膜功能;
(b)CVD可以成功地在某些维持低工作温度、低原料充放温度的薄膜制备中,能够有效地防止薄膜退化及基材损坏;
(c)比较适合制备大区域的膜,且制备的膜厚度一致性良好,沉积膜所需时间比较短;
除此之外,CVD还有改变膜特性可控性高,维护简单等优点。
(2)缺点:
(a)制备多金属复合膜时易出现困难;
(b)CVD由多个立体结构构成的微纳米膜在活度调节和温度控制方面难以得到一致的条件;
(c)当原料遇到有机结构时,很容易产生氧化,从而减弱了其膜性能;
(d)还容易出现沉积反应系统中氧化物及污染阴离子等杂质污染物,影响膜层的清洁性及性能。
4. CVD的应用范围
CVD非常适合制备有机薄膜以实现有效阻挡载流子(如氧)和气体(如水蒸气)的分子穿过,保护容器不受环境污染。目前,CVD技术已被广泛应用于有机膜和无机膜的制备,它的应用范围已从电子、光学、冶金、农业到¬燃料电池等多个领域。其中,用于制备柔性器件的CVD技术已经得到了快速的发展。柔性的结构、宽的适应范围和弹性的表面可以为器
件带来更好的性能。此外,CVD还用于制备太阳能电池和功率组件,光学元件等,它可以用于制备电子器件、复合薄膜、多金属-混合膜,同时还可用于抗腐蚀,抗氧化,腐蚀屏蔽层,反射等器件加工。