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化学沉积

化学沉积是利用一种合适的还原剂使镀液中的金属离子还原并沉积在基体表面上的化学还原过程。与电化学沉积不同, 化学沉积不需要整流电源和阳极。

化学沉积具有化学气相沉积和液相沉积两种模式。 [1]

(Chemical Vapor Deposition)是利用加热,等离子体激励或光辐射等方法,使气态或蒸汽状态的化学物质发生反应并以原子态沉积在置于适当位置的衬底上,从而形成所需要的固态薄膜或涂层的过程。化学气相沉积是一种非常灵活、应用极为广泛的工艺方法,可以用来制备各种涂层、粉末、纤维和成型元器件。特别在半导体材料的生产方面,化学气相沉积的外延生长显示出与其他外延方法(如分子束外延、液相外延)无与伦比的优越性,即使在化学性质完全不同的衬底上,利用化学气相沉积也能产生出晶格常数与衬底匹配良好的外延薄膜。此外,利用化学气相沉积还可生产耐磨、耐蚀、抗氧化、抗冲蚀等功能涂层。在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。

[1] Liquid-Phase Deposition(LPD),是专为制备氧化物薄膜而发展起来的液相外延技术。基本原理是从金属氟化物的水溶液中生成氧化物薄膜的方法,通过添加水、硼酸或者金属Al,使金属氟化物缓慢水解。其中水直接促使生成氧化物,硼酸和铝作为氟离子的捕获剂,促进水解,从而使金属氧化物沉积在基体表面。该法要求对水解反应以及溶液的过饱和度有很好的控制。另外,薄膜的形成过程是在强酸性的溶液中进行的。当前,已可以采用LPD沉积的金属的氧化物有:Ti、Sn、Zr、V、Cd、Zn、Ni、Fe、Al等。整体而言,LPD法工艺简单、成膜速率高、对环境污染小,为功能薄膜的生产开辟了一条新的途径。


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