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等离子增强化学气相沉积炉主要包含以下三个基本过程
点击次数:42 发布时间:2020-11-05
  等离子增强化学气相沉积炉(PECVD)技术是借助于辉光放电等离子体使含有薄膜组成的气态物质发生化学反应,从而实现薄膜材料生长的一种新的制备技术。由于PECVD技术是通过应气体放电来制备薄膜的,有效地利用了非平衡等离子体的反应特征,从根本上改变了反应体系的能量供给方式。一般说来,采用PECVD技术制备薄膜材料时,薄膜的生长主要包含以下三个基本过程:
  首先,在非平衡等离子体中,电子与反应气体发生初级反应,使得反应气体发生分解,形成离子和活性基团的混合物;
  其二,各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运,同时发生各反应物之间的次级反应;
  最后,到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生反应,同时伴随有气相分子物的再放出。

  具体说来,基于放电方法的PECVD技术,能够使得反应气体在外界电磁场的激励下实现电离形成等离子体。在放电的等离子体中,电子经外电场加速后,其动能通常可达10eV左右,甚至更高,足以破坏反应气体分子的化学键,因此,通过高能电子和反应气体分子的非弹性碰撞,就会使气体分子电离(离化)或者使其分解,产生中性原子和分子生成物。正离子受到离子层加速电场的加速与上电极碰撞,放置衬底的下电极附近也存在有一较小的离子层电场,所以衬底也受到某种程度的离子轰击。因而分解产生的中性物依扩散到达管壁和衬底。这些粒子和基团(这里把化学上是活性的中性原子和分子物都称之为基团)在漂移和扩散的过程中,由于平均自由程很短,所以都会发生离子-分子反应和基团-分子反应等过程。到达衬底并被吸附的化学活性物(主要是基团)的化学性质都很活泼,由它们之间的相互反应从而形成薄膜。
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