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一、定義:
化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition)是反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面,進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。它本質(zhì)上屬于原子范疇的氣態(tài)傳質(zhì)過(guò)程。 簡(jiǎn)單地說(shuō),CVD是讓某種需要的材料的氣體在高溫下面分解,然后讓生成的顆粒均勻的落在我們用來(lái)改造的東西上(基底),并且可以按需要長(zhǎng)成固定的形狀大?。ū热绻軤睿瑺睿鹊龋?span style="display:none">mrc高溫箱式電阻爐,管式爐,真空退火爐,真空燒結(jié)爐,管式高溫爐-鄭州科佳電爐有限公司
二、發(fā)展歷史:
CVD最早可以追溯到原始年代。古代人在洞穴中焚燒木材,會(huì)在洞穴的墻壁上面留下一層黑色的碳灰,這也可以認(rèn)為是一種沉積過(guò)程。現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)需要使用大量功能各異的無(wú)機(jī)新材料,這些功能材料必須是高純的,或者是在高純材料中有意地?fù)饺四撤N雜質(zhì)形成的摻雜材料。但是,我們過(guò)去所熟悉的許多制備方法如高溫熔煉、水溶液中沉淀和結(jié)晶等往往難以滿足這些要求,也難以保證得到高純度的產(chǎn)品。因此,無(wú)機(jī)新材料的合成就成為現(xiàn)代材料科學(xué)中的主要課題。 化學(xué)氣相淀積是近幾十年發(fā)展起來(lái)的制備無(wú)機(jī)材料的新技術(shù)。化學(xué)氣相淀積法已經(jīng)廣泛用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)天機(jī)薄膜材料。
三、原理簡(jiǎn)介
首先是氣體進(jìn)入反應(yīng)器(①) 然后是氣體被吸附到材料表面(②) 然后氣體在材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),分解,成核,等等(③) 然后隨著反應(yīng)的進(jìn)行,沉積下來(lái)的材料會(huì)越來(lái)越多,并且按特定方向排列,我們稱之為生長(zhǎng)(④) 最后是反應(yīng)生成的副產(chǎn)物,廢氣等排出反應(yīng)器(⑤) 用來(lái)進(jìn)行沉積的反應(yīng)可以很多,主要有四大類(lèi): 熱分解反應(yīng) SiH4(g) →Si(s)+2H2(g) 氧化還原反應(yīng) SiH4(g) +O2(g)→SiO2(s)+2H2(g) 化學(xué)合成反應(yīng) TiCl4 (g) +CH4 (g) →TiC (s) +4HCl (g) 歧化反應(yīng) 2GeI2(g) →Ge(s) + GeI4(g)
CVD根據(jù)原理,
條件的不同,可以分為以下幾種: 低壓CVD(LPCVD) 常壓CVD(APCVD) 亞常壓CVD(SACVD) 超高真空CVD(UHCVD) 等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD) 高密度等離子體CVD(HDPCVD) 快熱CVD(RTCVD) 金屬有機(jī)物CVD(MOCVD)
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