化学气相沉积的特点
化学气相沉积法之所以得到发展,是和它本身的特点分不开的,其特点如下。
I) 沉积物种类多: 可以沉积金属薄膜、非金属薄膜,也可以按要求制备多组分合金的薄膜,以及陶瓷或化合物层。
2) CVD反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆。
3) 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄
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化学气相沉积的特点
化学气相沉积法之所以得到发展,是和它本身的特点分不开的,其特点如下。
I) 沉积物种类多: 可以沉积金属薄膜、非金属薄膜,也可以按要求制备多组分合金的薄膜,以及陶瓷或化合物层。
2) CVD反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆。
3) 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层。由于反应气体、反应产物和基体的相互扩散,可以得到附着力好的膜层,这对表面钝化、抗蚀及等表面增强膜是很重要的。
4) 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多,由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层,这是有些半导体膜层所必须的。
5) 利用调节沉积的参数,可以有效地控制覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等。
6) 设备简单、操作维修方便。
7) 反应温度太高,一般要850~ 1100℃下进行,许多基体材料都耐受不住CVD的高温。采用等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。
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PCVD与传统CVD技术的区别
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PCVD与传统CVD技术的区别在于等离子体含有大量的高能量电子,这些电子可以提供化学气相沉积过程中所需要的激发能,从而改变了反应体系的能量供给方式。由于等离子体中的电子温度高达10000K,电子与气相分子的碰撞可以促进反应气体分子的化学键断裂和重新组合,生成活性更高的化学基团,同时整个反应体系却保持较低的温度。它在金属单晶薄膜的制备上也比较常见(比如制备W、Mo、Pt、Ir等)以及个别的化合物单晶薄膜(例如铁酸镍薄膜、钇铁石榴石薄膜、钴铁氧体薄膜等)。这一特点使得原来需要在高温下进行的CVD过程得以在低温下进行。
PCVD工艺的具体流程
PCVD工艺的具体流程如下:
(1)沉积。沉积过程借助低压等离子体使流进高纯度石英玻璃沉积管内的气态卤化物和氧气在1000℃以上的高温条件下直接沉积成设计要求的光纤芯中玻璃的组成成分。
(2)熔缩。沿管子方向往返移动的石墨电阻炉对小断旋转的管子加热到大约2200℃,在表面张力的作用下,分阶段将沉积好的石英管熔缩成一根实心棒(预制棒)。
(3)套棒。为获得光纤芯层与包层材料的适当比例,将熔缩后的石英棒套入一根截面积经过精心挑选的管子中,这样装配后即可进行拉丝。
(4)拉丝。套棒被安装在拉丝塔的顶部,下端缓缓放入约2100℃的高温炉中,此端熔化后被拉成所需包层直径的光纤(通常为125 cm),并进行双层涂覆和紫外固化。
(5)光纤测试。拉出的光纤要经过各种试,以确定光纤的几何、光学和机械性能。
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