CVD薄膜技术和工作原理分析

CVD薄膜技术和工作原理分析

化学气相沉积（CVD）技术是一种重要的薄膜制备方法，在半导体、光伏等领域有着广泛的应用。本文将详细介绍CVD薄膜技术的工作原理、优点和缺点，帮助读者全面了解这一重要技术。

一般把反应物是气态而生成物之一的固态的反应称为CVD反应，CVD薄膜技术原理是建立在化学反应基础上的。

目前常用的CVD沉积反应一般有以下几种原理：

1. 热分解反应
2. 氢还原反应
3. 置换或合成反应
4. 化学输运反应
5. 固相扩散反应

CVD技术的优点主要包括以下几个方面：

1. 应用范围广
2. 成膜速度快
3. 工作是在低真空条件下进行的，因此镀膜的绕射性好，在形状复杂，如有深孔，细孔的工件上都能均匀镀膜。
   
4. 由于反应气体、反应产物和基片的相互扩散，可以得到附着强度好的镀膜，这对于制备耐磨、抗腐蚀等表面强化膜是很重要的。
5. 由于薄膜生长的温度比膜材的熔点低得多，因此能得到高纯度、结晶完全的膜层，这是某些半导体用镀层所必需的。膜层纯度高，结晶完全是由于低温生长，反应气体和反应器壁以及其中所含不纯物几乎不发生反应，对膜层玷污少等原因所致。
6. CVD可以获得平滑的沉积表面。在沉积过程中成核率高，成核密度大，在整个平面上分布均匀，从而可产生宏观平滑的表面。
7. 辐射损伤低，这是制造MOS(金属氧化物半导体)等器件不可缺少的条件。

CVD技术的一些缺点主要有：

1. 有时参加沉积的反应物及反应后的气体易燃、易爆、有毒或具有腐蚀性，因此需要采取预防措施。
2. 欲对基材局部或某个表面沉积薄膜很困难，
3. 反应温度高，一般为1000摄氏度左右。