化学气相沉积薄膜科学与技术实验室课件.ppt

5-6 其他化学气相沉积法 一、有机金属化学沉积气相沉积法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 利用有机金属化合物的热分解反应进行气相外延生长薄膜的CVD技术。 MOCVD法原理 MOCVD法是利用热来分解化合物的一种方法，其原理与利用硅烷热分解得到硅外延生长的技术相同。 作为含有化合物半导体元素的原料化合物必须满足以下条件： 在常温下较稳定且容易处理 反应的副产物不应妨碍晶体生长，不应污染生长层 为适应气相生长，在室温附近具有适当的蒸气压 MOCVD设备原理图及主要参数 本系统的主要原理如左图所示，其主要参数如下：设备参数和配置： 外延片3×2 英寸/炉 反应腔温度控制：1200℃压力控制：0～800Torr激光干涉原位生长监测系统 反应气体：氨气，硅烷（纯度：6N） 载气：氢气，氮气；（纯度：6N） MO源：三甲基镓(TMGa)，三甲基铟(TMIn), 三甲基铝(TMAl)，二茂基镁(Cp2Mg) （纯度：外延级） 2. MOCVD法的特点  MOCVD 是近几年迅速发展起来的新型外延技术，成功地用于制备超晶格结构、超高速器件和量子阱激光器等。 优点： MOCVD最主要的特点是沉积速度低。 MOCVD可通过稀释载气来控制沉积速率等，可用来制备超晶格材料和外延生长的各种异质结构。 MOCVD适用范围广 仅单一的生长温度范围是生长的必要条件，反应装置容易设计，较气相外延简单。生长温度范围较宽，生长易于控制，适宜于大批量生产。 可在蓝宝石、尖晶石基片上实现外延生长。 缺点： 许多有机金属化合物蒸气有毒和易燃，给有机金属化合物的制备、储存、运输和使用带来了困难，必须采取严格的防护措施。 由于反应温度低，有些有机金属化合物在气相中就发生反应，生成固态颗粒在，破坏了膜的完整性 生活家饮食保健孕期选择食用油的学问邢台市第四病院罕见护理应急预案猪气喘病综合防制技术动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展皮肤病的诊断包括病史体格检查和必要的实验室检查我国有关食物添加剂营养强化剂食物新资本的治理律例与标准 生活家饮食保健孕期选择食用油的学问邢台市第四病院罕见护理应急预案猪气喘病综合防制技术动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展皮肤病的诊断包括病史体格检查和必要的实验室检查我国有关食物添加剂营养强化剂食物新资本的治理律例与标准 生活家饮食保健孕期选择食用油的学问邢台市第四病院罕见护理应急预案猪气喘病综合防制技术动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展皮肤病的诊断包括病史体格检查和必要的实验室检查我国有关食物添加剂营养强化剂食物新资本的治理律例与标准 作业3 简述表征溅射特性的主要参量，并采用简图说明溅射率与入射离子能量的关系，解释为何存在溅射率下降的现象。 阐述热蒸发理论和动量转移理论的基本内容，并比较与实验现象的一致性。 阐述射频溅射可以制备所有材料的基本原理。 简述磁控的基本原理。 陈述为何溅射靶与衬底需要采用不对称分布。 第四章 化学气相沉积 Chemical Vapor Deposition- CVD 将含有构成薄膜元素的一种或几种化合物的单质气体供给衬底，利用加热、等离子体、紫外光、激光等能源，借助气相作用或在衬底表面的化学反应生成所需要求（成分和结构）薄膜的方法。 薄膜 CVD技术分类 ： （1） 按淀积温度，可分为低温（200~500°C）、中温（500~1000°C） 和高温（1000~1300°C）CVD ； （2） 按反应器内的压力，可分为常压CVD和低压CVD； （3） 按反应器壁的温度，可分为热壁方式和冷壁方式CVD； （4） 按反应激活方式，可分为热激活和等离子体激活CVD等。 5-1 化学气相沉积的基本原理 化学气相沉积的基本原理是建立在化学反应的基础上，习惯于把反应物是气体而生成物之一是固体的反应称为CVD反应。基本类型如下： 热分解反应： AB(g)?A(s)+B(g) 例: SiH4 ?Si+2H2 还原或置换反应：AB(g)+C(g) ?A(s)+BC(g) (C为H2或金属） 例： SiCl4+2H2 ?Si+4HCl 氧化或氮化反应: