当前课程知识点:材料学概论 > 第13讲 薄膜技术及薄膜制备技术 > 13.3 薄膜制备——CVD法 > 13.3.1 CVD法原理及设备
下边讲化学气相沉积
什么叫化学气相沉积
其实刚才我讲的很清楚了
凡是反应物是气相
沉积物至少一种是固相
并以薄膜的形式沉积在
基板表面的这种技术
都叫做什么
都叫做化学气相沉积
一般的化学气相沉积
必须把这个反应物变成气态
变成气态
它这个化学气相沉积
一般的来讲都得需要高温
为什么需要高温
因为只有高温它才能实现反应
这种反应是什么
各种反应都可以
氧化反应 还原反应
气化反应 置换反应
分解反应等等各种化学反应
都可以参与
都可以利用
但是有一条
你这个反应必须是气相的
而且生成物必须是以
薄膜的形式沉积在基板上
因此化学气相沉积
第一条必须得有温度
你没有温度它不能实现反应啊
没有温度你气相
你沉积的那些产物
那些副产品
你扩散不出来
你扩散不出来
都在膜层里面怎么行啊
所以化学气相沉积
一般来讲必须得有高温
你看这些都可以
薄膜单质金属可以
合金可以 碳化物可以
氮化物可以
硼化物可以
硅化物可以
氧化物可以
都可以用化学气相沉积的办法
来形成
但是有一条
你这个原料必须是气相的
你生成物必须以固相的形式
以薄膜的形式沉积在基板上
你扩散 你这个反应的副产品
必须得扩散出来
你不扩散出来你不行啊
注意看这些反应原料
不是卤化物 就是有机化合物
仔细看
不是卤化物就是什么
就是有机化合物
为什么用卤化物和有机金属
因为只有卤化物和有机金属
才能在常温下是气态
化学气相沉积
你必须是气态的原料嘛
我们搞核燃料
要气体扩散
要气体扩散必须变成六氟化合物
为什么变成六氟化合物
因为由这种高原子系数的金属
在世界上只有一种六氟化合物
是气态的
六氟化合物是个卤族化合物嘛
你们看看所有的这些东西
不是卤化物
就是有机金属化合物 看吧
卤化物和有机金属化合物
一般来讲毒性很大
一般来讲它的副产品腐蚀性很强
腐蚀性很强
你看它的气化温度
都是几百度上千度
有的是两千多度
我说明这个问题是什么
我们讲
这个对化学气相沉积的定义
一定让它确切
反应物是气相
生成物至少是一种固相
并且在基板表面上
以薄膜形式沉积出来的
叫化学气相沉积
再说它必须是气相的
这个反应物
这一条非常
把这个定义弄清楚了
你再看下边的问题就很清楚了
这是钢
这是钢
这个钢是怎么得到
这是我几十年
我光写书就写了五六本
薄膜方面的书了嘛
你一看
薄膜科学技术手册
薄膜技术与薄膜材料
我写了好多这方面的书
这个都是我学习的过程当中
总结出来了这些钢
希望同学们要理解这个事
当然这个化学气相沉积
有各种方式了
有横形的 有纵形的
有辐射形的 单片形的
有连续形的 这些方法
它有共同的特点
都需要高温
为了解决这个高温的问题
为了解决只能用卤化物
或者是有机金属的问题
我迫切需要降低反应温度
我迫切需要
增加反应性 怎么办
把等离子体引进去
把气体放电引进去
就出现了所谓等离子体
增强化学气相沉积
在液晶显示器里边
我们用薄膜三极管
叫做(A硅PFTLCD)
PFT是什么(英文)
在玻璃板上
我做薄膜三极管
采用的就是等离子体CVD的办法
不用等离子CVD行不行啊
不行
为什么说不行啊
在玻璃板上用的是玻璃
玻璃它的软化点五六百度吧
你要用普通的CVD方法
八九百度
那玻璃都软了
迫切需要把沉积硅的反应温度
降低到350度以下
用什么办法
只能用等离子CVD
你把气体放电引进去
你把等离子体引进去
迎刃而解
什么叫等离子CVD
就是把气体放电引进CVD当中的
这个工艺过程
叫做等离子体CVD
等离子CVD
可以用各种方法引进了
IF引进
用这个电容法引进
用这个电感法引进
只要把这个交流负载
引进到里面去就行了
使气体击穿
产生气体放电产生离子
增加反应性 降低温度
叫做等离子CVD
也可以把光引进去
叫光CVD
你们看
由CVD法制作硅系薄膜
注意看
热CVD 等离子CVD
所用的原料差不多
关键在反应温度
你们看反应温度
热CVD当中
做单晶 多晶
它用到的温度一千多度
你看等离子CVD
一下子把温度降下来了
降到二三百度
降到二三百度
反应压力也比较低
有的沉积速度还是很高的
所以做这种你要想
在低温当中
实现你所需要的(化学)膜层
把等离子体引进去
是一个非常好的办法
还可以下边
做这个球形硅等等这些东西
球形的这种电容器
这种都是用等离子CVD方法
引进来的
这种各种方法等离子CVD了
还可以做金属
布线 等离子CVD等等这些东西
这个我就不详细讲了
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业







