Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) - это процесс осаждения тонких пленок материалов из паровой фазы в результате химической реакции. Этот метод используется для создания широкого спектра тонких пленок, включая полупроводники, изоляторы, металлы и органику, которые имеют решающее значение для изготовления микроэлектронных и оптоэлектронных устройств, а также для нанесения различных покрытий. Получаемые пленки могут быть эпитаксиальными, поликристаллическими или аморфными, а осаждение может быть селективным или неселективным, с использованием гомо- или гетероэпитаксии.
Этапы процесса:
-
Испарение соединений-предшественников: На первом этапе происходит испарение летучего соединения материала, который должен быть осажден. Это соединение, обычно газ или пар, вводится в камеру осаждения.
-
Термическое разложение и химическая реакция: Пары подвергаются термическому разложению на атомы и молекулы или вступают в реакцию с другими газами, парами или жидкостями на поверхности подложки. Этот этап требует особых условий, включая высокие температуры (около 1000°C) и давление от нескольких торр до выше атмосферного.
-
Осаждение на подложку: Нелетучие продукты реакции, полученные на предыдущем этапе, осаждаются на подложку, образуя тонкую пленку. Свойства этой пленки, такие как состав, толщина и микроструктура, имеют решающее значение для ее применения в конкретных условиях.
Классификация и области применения:
Методы CVD отличаются от методов физического осаждения из паровой фазы (PVD), которые включают физические процессы, такие как напыление, испарение или сублимация без химических реакций. Целью как CVD, так и PVD является осаждение пленок с контролируемыми и воспроизводимыми свойствами, которые могут быть химическими, механическими, электрическими или оптическими.
CVD особенно ценится за точность и контроль, позволяя создавать тонкие пленки с очень специфическими свойствами и характеристиками. Он широко используется в производстве полупроводников, тонкопленочных солнечных элементов, а также при изготовлении покрытий для инструментов и других промышленных товаров. Процесс адаптируется к различным химическим веществам и прекурсорам, что делает его универсальным для различных применений и будущих технологических достижений.
