1、化学气相淀积与薄膜工艺Chemical Vapor Deposition & Thin Film Technology 孟广耀Tel:3603234 Fax:中国科学技术大学 材料科学与工程系固体化学与无机膜研究所Ch.1绪论； 化学气相淀积（ CVD） 一个重要的科学技术领域1。 1 化学气相淀积（ CVD） :概念、定义及其基本特点1。 2 学科与技术范围1。 3 CVD与新材料1。 4 CVD 与高新技术1。 5 本课程的内容1。 6 主要参考1。 7 教学方式与考核1。 1 化学气相淀积（ CVD） : 概念、定义及其基本特点定义 ： CVD是通过气态物质在气相或气 /固界面上发生反
2、应生成固态材料的过程突出的特点 原子、分子水平上化学合成材料 高度适应性和创新性 高纯度材料 基于 CVD源可以通过气相过程得到高纯度 组成和结构可控性 制备工艺重现性 广泛的适应性与多用性 材料制备与器件制作的一致性 设备较简单、操作简易、易于实现文集自动控制 SiHCl3+H2=Si+3HCl 图 1 1 氯硅烷氢还原法生产多晶硅装置简图 172薄膜生长薄膜生长前驱物气体衬底 托架卧式反应器衬底 立式反应器气相输运气相输运载气载气气态源液态源固态源前驱物气体前驱物前驱物 /源源 挥发挥发 纳米粉制备纳米粉制备MOCVD GrowthGa(CH3)3 + AsH3 3CH4 + GaAsRe
3、f: Yu-Cardona1.2 CVD:学科与技术范围 CVD过程中的化学反应 CVD化学原理 源的化学合成 源的提供 气相质量输运与流体力学 CVD系统的热力学 目标产物的形成 CVD过程动力学与生长机制 CVD 掺杂 生 长 与材料 层 的物性 衬 底材料与生 长层 的相合作用 CVD系 统设计 （反 应 、装置、 CVD技 术 的 发 展与集成1.3 CVD 与 新材料 物 质 的合成与 纯 化 超微（ 纳 米）粉体 研制无机新晶体 单 晶膜的外延生 长 制 备 多晶陶瓷膜 制 备 非晶（玻璃）或无定形膜 晶 须 和其它一 维 材料的制 备 复合材料的合成 。1.4 CVD 与高新技术
4、 微电子性工艺大规模集成电路技术 半导体光电技术 信息技术与光纤通讯信息高速公路 新能源：太阳能利用，燃料电池 超导技术 传感器技术 保护涂层技术CVD技术也随着高新技术的发展的要求而发展 中国科技大学国体化学与无机膜研究所研制经历 （研究课题） 硅烷 热解法（ CVD） 高纯硅材料的制备 （ 1970 1972） GaN发光薄膜和器件（ 卤化物法 CVD， 1975 1985） 气敏半导体材料的合成： （ RF） PCVD（ 1979 1986） 微波等离子体 CVD法非晶硅太阳电池膜（ 1984 1987） 微波等离子体 CVD法金刚石薄膜（ 1986 1988） PCVD法 制备 YSZ
5、氧离子体薄膜（ 1987 1990） MOCVD法 研制 YBCO高温超导薄膜（ 1988 1992） 化学喷雾热解法 制备 YBCO薄膜（ 1988-1989） CVD 法 制备 SnO2超细粉（ 1990-1995） 氮化铝陶瓷膜的 微波等离子体 CVD合成（ 1993-1995） 氧化物纳米微孔膜 CVD缩孔与改性（ 1994-1996） 质子导体纳米膜的 CV D制备与性能（ 1995-1997） 无机膜的 软化学合成 与传质过程（ 1997-2000） 薄膜化 SOFC的 气溶胶 CVD制备研究（ 2000 2002） 脉冲 气溶胶 CVD制备功能氧化物多层膜 （ 2003 2005）
