化学气相沉积知识.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 化学气相沉积的特点与应用 3.半导体光电技术 半导体光电技术包括半导体光源、光接受、光波 导、集成光路及光导纤维等一系列基础理论和应用 技术的边缘学科。CVD法可以制备半导体激光器、 半导体发光器件、光接受器和光集成光路等。如集 成电路是采用低温气相沉积技制备的，应用氢化 物、金属有机化合物为源的沉积方法，在绝缘的透 明衬底上（如蓝宝石、尖晶石等）通过异质外延生 长Ⅳ族、Ⅲ—Ⅵ族化合物材料及其组合的集成化材 料。 化学气相沉积的特点与应用 4.太阳能利用 利用无机材料的光电转换功能制成太阳能电池是 太阳能利用的一个重要途径。现已试制成功硅、砷 化镓同质结电池以及利用Ⅲ—Ⅴ族、Ⅱ一Ⅵ族等半 导体制成了多种异质结太阳能电池，如 SiO2/Si， GaAs/GaAlAs等，它们几乎全制成薄膜形式。气相 沉积是最主要的制备技术。 化学气相沉积的特点与应用 5.光纤通信 光纤通信由于其容量大、抗电磁干扰、体积小、对 地形适应性高、必威体育官网网址性高以及制造成本低等优点， 因此得到迅速发展。通信用的光导纤维是用化学气 相沉积技术制得的石英玻璃棒经烧结拉制而成的。 利用高纯四氯化硅和氧气可以很方便地沉积出高纯 石英玻璃。 化学气相沉积的特点与应用 6.超电导技术 化学气相沉积生产的Nb3Sn超导材料是目前绕制高场强小型磁体的最优良材料。化学气相沉积法生产出来的其他金属间化合物超导材料还有V3Ga和Nb3Ga等。 化学气相沉积的特点与应用 7.保护涂层 化学气相沉积在保护涂层领域中得到了广泛的应用。CVD法可以沉积多种元素及其氮化物、氧化物、硼化物、硅化物和磷化物，在耐磨镀层中，用于金属切削刀具占主要地位。在切削应用中，镀层的重要性能包括硬度、化学稳定性、耐磨、减摩、高的热导以及热稳定性。 化学气相沉积的特点与应用 7.保护涂层 例如，用CVD法在工模具表面上制备的耐磨涂层能显著地提高工模具使用寿命，耐磨涂层刀具的出现被誉为刀具的一场革命。除刀具外，CVD镀层还可用于其它承受摩擦磨损的设备，如泥浆传输设备、煤的气化设备和矿井设备等。 化学气相沉积的特点与应用 7.保护涂层 如 CVD的钨钛合金CM500L镀层性能在泥浆摩擦试验中比电镀铬层的性能要好得多。在电镀镍枪筒的内壁CVD镀钨后，在模拟弹药通过枪筒发射的试验中，其耐剥蚀性能几乎增加10倍。 PVD和CVD的对比 1、工艺温度高低是CVD和PVD之间的主要区别。温度对于高速钢镀膜具有重大意义。CVD法的工艺温度超过了高速钢的回火温度，用CVD法镀制的高速钢工件，必须进行镀膜后的真空热处理，以恢复硬度。镀后热处理会产生不容许的变形。 2、CVD工艺对进人反应器工件的清洁要求比PVD工艺低一些，因为附着在工件表面的一些脏东西很容易在高温下烧掉。此外，高温下得到的镀层结合强度要更好些。 PVD和CVD的对比 3、CVD镀层往往比各种PVD镀层略厚一些，前者厚度在7.5μm左右，后者通常不到2.5μm厚。CVD镀层的表面略比基体的表面粗糙些。相反，PVD镀膜如实地反映材料的表面，不用研磨就具有很好的金属光泽，这在装饰镀膜方面十分重要。 4、CVD反应发生在低真空的气态环境中，具有很好的绕镀性，所以密封在CVD反应器中的所有工件，除去支承点之外，全部表面都能完全镀好，甚至深孔、内壁也可镀上。相对而论，所有的PVD技术由于气压较低，绕镀性较差，因此工件背面和侧面的镀制效果不理想。 PVD和CVD的对比 5 、在CVD工艺过程中，要严格控制工艺条件，否则，系统中的反应气体或反应产物的腐蚀作用会使基体脆化，高温会使镀层的晶粒粗大。 6、操作运行安全问题。PVD是一种完全没有污染的工序，有人称它为“绿色工程”。而CVD的反应气体、反应尾气都可能具有一定的腐蚀性，可燃性及毒性，反应尾气中还可能有粉末状以及碎片状的物质，因此对设备、环境、操作人员都必须采取一定的措施加以防范。 化学气相沉积的新进展 化学气相沉积是目前制备各种类型的固体镀层的重要方法，但CVD的沉积温度通常很高，一般在700---1100℃之间，因此，基片的选择，沉积层或所得工件的质量都受到了限制。 目前CVD的趋向是向低温和高真空两个方向发展。 近年来，在降低沉积温度和新的激活反应的方法等研究方面已取得了可喜的进展。较成功的有等离子体化学气相沉积法（PCVD）和激光致化学气相沉积法。 等离子化学气相沉积是将低压气体放电技术应用于化学气相沉积。在低温等离子体中高能电子和反应气体产生