熱解化學氣相沉積

簡介

熱化學氣相沉積(TCVD)是指利用高溫激活化學反應進行氣相生長的方法。

熱化學氣相沉積按其化學反應形式可分成幾大類：

（1）化學輸運法(chemical t ransport)：構成薄膜物質在源區與另一種固體或液體物質反應生成氣體.然後輸運到一定溫度下的生長區，通過相反的熱反應生成所需材料，正反應為輸運過程的熱反應，逆反應為晶體生長過程的熱反應。

（2）熱解法(pyrolysis)：將含有構成薄膜元素的某種易揮發物質，輸運到生長區，通過熱分解反應生成所需物質，它的生長溫度為1000-1050攝氏度。

（3）合成反應法(synthesis)：幾種氣體物質在生長區內反應生成所生長物質的過程，上述三種方法中，化學輸運法一般用於塊狀晶體生長，分解反應法通常用於薄膜材料生長，合成反應法則兩種情況都用。熱化學氣相沉積套用於半導體材料，如Si,Cae,GaAs,InP等各種氧化物和其它材料。

廣泛套用的TCVD技術如金屬有機化學氣相沉積、氯化物化學氣相沉積、氫化物化學氣相沉積等均屬於熱化學氣相沉積的範圍。

熱解化學氣相沉積法合成金剛石薄膜的特點是：

（1）所有組織的金剛石薄膜是由金剛石結構的晶粒組成，晶粒度在0.1~10um之間。

（2）有的金剛石薄膜直接由單晶或孿晶組成，有的薄膜由一定形狀的聚晶組成，而聚晶又是由更微細的金剛石微粉組成。

（3）組成薄膜的晶粒大多具有（111）及（100）的習慣面。

（4）在某些生長條件下，薄膜晶粒出現一定程度的擇優取向。

（5）在多種薄膜組織中，尖角組織最緻密，浮凸組織和栗狀組織最疏鬆。

（6）四方形組織和微晶組織表面最平整，尖角組織和栗狀組織最粗糙。