幾種薄膜淀積技術(shù)

幾種主要薄膜淀積技術(shù)簡介摘要：從薄膜淀積的現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，對薄膜淀積理論的研究一直在進(jìn)行，薄膜制造技術(shù)作為材料制備的新技術(shù)而得到廣泛的應(yīng)用。本文介紹幾種主要的薄膜淀積的技術(shù)，薄膜的形成機(jī)理，影響薄膜的主要因素以及優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：薄膜淀積制備技術(shù)CVDPVDAbstract：Fromthephenomenonofthefilmdepositingisfoundtonow,researchhasbeeninprogress，thefilmmanufacturingtechniquewidelyusedastechnologyandmaterialsprepared.Thispapermainlyintroducesseveralmajorfilmdepositiontechnology,theformationmechanismandmainfactorsofaffecting,advantagesanddisadvantages.Keywords:Thinfilmdepositing;preparationtechnology;CVD;PVD引言自從1857年第一次觀察到薄膜淀積的現(xiàn)象到現(xiàn)在，薄膜制造技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。這門新技術(shù)不僅涉及到物理學(xué)、化學(xué)、結(jié)晶學(xué)、表面科學(xué)和固體物開學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，還和真空、冶金和化工等技術(shù)領(lǐng)域密切相關(guān)。薄膜制備過程是將一種材料（薄膜材料）轉(zhuǎn)移到另一種材料（基底）的表面，形成和基底牢固結(jié)合的薄膜的過程。根據(jù)成膜方法的基本原理，可以將其分為物理汽相淀積，化學(xué)汽相淀積和其他一些等。物理汽相淀積法（PVD）物理氣相沉積（PhysicalVaporDeposition)是指利用物理過程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到襯底表面上的過程，該過程一般是在真空狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)。它是一種近乎萬能的薄膜技術(shù)，應(yīng)用PVD技術(shù)可以制備化合物、金屬、合金等薄膜，主要可以分為蒸發(fā)淀積、濺射淀積。蒸發(fā)淀積基本原理：在真空狀態(tài)下，加熱源材料，使原子或分子從源材料表面逸出，利用蒸發(fā)的物理現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)源內(nèi)原子或分子的運(yùn)輸從而在襯底上生長薄膜的方法。利用蒸發(fā)的物理現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)源內(nèi)原子或分子的運(yùn)輸，因而需要高的真空，蒸發(fā)淀積中應(yīng)用比較廣泛的熱蒸發(fā)和電子束蒸發(fā)。電子束蒸發(fā)和熱蒸發(fā)主要是加熱方式不同，熱蒸發(fā)的特點(diǎn)是工藝簡單、成本低，由于熱蒸發(fā)的受自身的加熱方式限制，很難達(dá)到很高的溫度，因此不適合制備難熔金屬和一些高熔點(diǎn)的化合物，同時(shí)因?yàn)闊嵴舭l(fā)是通過加熱坩堝來加熱坩堝內(nèi)的金屬，而坩堝在高溫下會也會存在蒸發(fā)現(xiàn)象，所以熱蒸發(fā)的最大的缺點(diǎn)是淀積過程中容易引入污染。電子束蒸發(fā)最大的優(yōu)點(diǎn)是幾乎不引入污染。因?yàn)槠浼訜岱绞绞请娮邮苯愚Z擊金屬，同時(shí)電子束蒸發(fā)可以制備更多種類的薄膜，唯一的缺點(diǎn)是在淀積過程中會有X射線產(chǎn)生?？偨Y(jié)蒸發(fā)淀積優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、操作容易、薄膜純度高、成膜速率快；缺點(diǎn)：薄膜與襯底附著力小、臺階覆蓋差。而殘余氣體壓強(qiáng)、蒸發(fā)源的平衡蒸氣、壓源蒸發(fā)速率、淀積速率、蒸發(fā)源的溫度、襯底位置、襯底溫度等則成為影響薄膜質(zhì)量的主要因素?；ㄖ苽涞谋∧け绕渌椒ㄖ苽涞谋∧ざ家旅?。熱氧化法可以分為干法氧化和濕法氧化，反應(yīng)溫度為900－1200℃，干法氧化的到