Классификация, характеристики и применение химического осаждения из паровой фазы (CVD)

2024-03-26

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) - это технология, при которой смесь газов взаимодействует друг с другом или с поверхностью подложки при определенной температуре и образует на поверхности подложки тонкопленочное покрытие из металлов или соединений, благодаря чему поверхность материала может быть модифицирована в соответствии с требованиями износостойкости, окисляемости и коррозионной стойкости, а также специфических электрических, оптических, трибологических и других специальных свойств. Технология.

Принципы технологии CVD

Технология CVD основана на химических реакциях, обычно называемых CVD-реакциями, в которых реактивы находятся в газообразном состоянии, а один из продуктов - в твердом, поэтому система химических реакций должна удовлетворять следующим трем условиям.

При температуре осаждения реактивы должны иметь достаточно высокое давление паров. Если все реактивы находятся в газообразном состоянии при комнатной температуре, то аппарат для осаждения относительно прост; если реактивы испаряются при комнатной температуре очень мало, то для их испарения необходимо нагревать, а в некоторых случаях их необходимо вводить в реакционную камеру с помощью газа-носителя.
Продукты реакции должны быть газообразными, за исключением требуемого осадка, который должен быть твердым.
Давление паров осаждаемой пленки должно быть достаточно низким для того, чтобы во время реакции осаждения осаждаемая пленка прочно прикреплялась к подложке при определенной температуре осаждения. Давление паров материала подложки при температуре осаждения также должно быть достаточно низким.

Классификация технологий CVD

Классификация по температуре

Низкотемпературное CVD (LTCVD): температура осаждения обычно ниже 400°C и подходит для термочувствительных подложек.
Среднетемпературный CVD (MTCVD): температура осаждения от 400°C до 700°C.
Высокотемпературный CVD (HTCVD): температура осаждения обычно превышает 700°C, что подходит для материалов, требующих высокой температурной стабильности.

Классификация по давлению

CVD при атмосферном давлении (APCVD): процесс CVD осуществляется при атмосферном давлении, оборудование простое, но легко приводит к загрязнению частицами.
CVD под низким давлением (LPCVD): выполняется в среде с низким давлением, что уменьшает загрязнение частицами и улучшает однородность пленки.
Сверхвысоковакуумный CVD (UHVCVD): выполняется в условиях сверхвысокого вакуума, UHVCVD подходит для получения пленок высокой чистоты и качества.

Классификация по методу ввода энергии

Термическое CVD (Thermal CVD): образование тонких пленок путем разложения или реакции газов-реагентов при высокотемпературном нагреве.
CVD с усиленной плазмой (PECVD): Использование плазмы для снижения температуры реакции и улучшения скорости осаждения и качества пленки.
Фотоассистированный CVD (PACVD): использование световой энергии (обычно ультрафиолетового света) для стимулирования химических реакций, обычно применяется для осаждения органических материалов.
Лазерный CVD (LCVD): использование лазерного луча для инициирования или стимулирования химической реакции, что позволяет локализовать тонкое осаждение.

Классификация по характеристикам процесса

Металлоорганический CVD (MOCVD): использует металлоорганические соединения в качестве реакционных газов и широко применяется в производстве полупроводников и оптоэлектронных устройств.
Парофазный CVD (VPCVD): в качестве реактивов используются газообразные соединения.
Жидкофазный CVD (LPCVD): в качестве реактивов используются жидкие соединения, которые обычно необходимо предварительно газифицировать.

Применение CVD

Технология CVD играет ключевую роль в нескольких областях благодаря своей гибкости и эффективности в получении различных материалов и пленок.

Осаждение тонких пленок: CVD используется для осаждения различных тонких пленок, таких какАморфный кремнийПоликристаллический кремний,Нитрид кремния (Si3N4), ,Диоксид кремния (SiO2)и т.д.
Светодиоды и лазеры: CVD используется для производства полупроводниковых материалов III-V, таких как нитрид галлия (GaN) и арсенид галлия (GaAs), в светодиодах и лазерах.
Фотоэлектрические элементы: CVD используется для нанесения тонких пленок при производстве солнечных элементов, таких каккремниевая плёнкаи оксида цинка (ZnO) и т.д. для повышения эффективности фотоэлектрического преобразования.
Износостойкие покрытия: CVD используется для нанесения сверхтвердых покрытий, таких как алмаз и кубический нитрид бора (c-BN), для повышения износостойкости и срока службы инструментов, пресс-форм и механических деталей.
Антикоррозионные покрытия: CVD позволяет осаждать антикоррозионные покрытия, такие какНитрид титана (TiN)и карбид титана (TiC) для защиты металлических поверхностей от коррозии.
Антиотражающие покрытия: CVD используется для получения антиотражающих покрытий, уменьшающих отражения на поверхности оптических элементов и улучшающих оптические характеристики.
Фильтры и волноводы: в оптической связи CVD используется для производства таких устройств, как фильтры и оптические волноводы, чтобы повысить эффективность передачи сигнала.
Биосовместимые покрытия: технология CVD используется для нанесения биосовместимых покрытий, таких как нитрид титана и оксид циркония (ZrO2), на поверхности медицинских устройств и имплантатов для улучшения биосовместимости и долговечности.
Микроэлектромеханические системы (МЭМС): CVD используется для изготовления конструкционных материалов и функциональных пленок в устройствах МЭМС, таких как поликремний и нитрид кремния.

Мы получаем запросы на изготовление тонких пленок на заказ, таких как аморфный кремний, поликристаллический кремний, нитрид кремния (Si3N4), диоксид кремния (SiO2) и т. д., или на литейные работы для CVD-процессов, таких как ICPCVD (индуктивно-связанная плазма) и PECVD (плазменное усиление).

Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать о любых особых требованиях!

Мы предлагаем Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) Услуги по настройке OEM-производителейне стесняйтесь оставлять комментарии.