无机非金属-第三章气态参与反应的制备技术.ppt

等离子体增强化学气相沉积（PECVD或PCVD，PlasmaChemicalVaporDeposition）1一种高频辉光放电物理过程和化学反应相结合的技术，可以有效解决普通CVD基体温度高，沉积速率慢的不足。2等离子体：物质的第四态给物质以能量，即T?3固?液?气?电离，离子＋自由电子，等离子体4”等离子体产生：自然界：大气电离层，高温太阳实验室：气体放电；（能量供给，维持）性质及应用：气体高度电离状态；电中性：电子和正离子的密度相等，数量多，但原子密度。电和热的良导体PECVD原理：利用等离子体的活性来促进反应。等离子体中有高密度的电子(109-1012cm-3)，电子气温度比普通气体分子温度高出10－100倍，能够激发处于较低环境温度下的反应气体，使之在等离子体中受激、分解、离化，从而大大提高了参与反应的物质活性；这些具有高反应活性的物质很容易被吸附到较低温度的基体表面上，于是在较低的温度下发生非平衡的化学反应沉积生成薄膜，这样就大大降低了基体的温度，提高沉积效率。Surfacehardcoating-PCVDdeephole氯化法是将金红石结构的TiO2在与碳共存的情况下首先进行氯化，再把生成的TiCl4进行氧化分解氯化法的主要操作：将粉碎后的金红石（为TiO2，常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等。）或高钛渣与焦炭混合，在流化床氯化炉中与氯气反应生成四氯化钛，经净化，于1000℃左右通氧气使TiCl4转化为TiO2：2TiO2+3C+4Cl2＝2TiCl4↑+2CO↑+CO2↑

TiCl4+O2＝TiO2+2Cl2↑氧化分解有两种方法：将TiCl4和氧气分别预热送入反应器，称之为外热法；使TiCl4和氧的混合气体与CO、碳氢化合物等燃料一起燃烧，称之为内热法。响生成TiO2微粉的颗粒大小、粒度分布、晶型、生成量等的因素很多，反应温度、反应气体的预热、反应气体的混合，以及流速都是重要的影响因素。非氧化物微粉的合成A.?氮化物微粉：利用于金属氯化物(MClx)和氨(NH3)的气相反应，再较低温度下就可合成氮化物微粉。TiCl4-NH3体系在700~1400℃反应，可获得0.3微米以下的氮化钛（TiN）微粉。在类似的条件下可以合成ZrN和VN微粉。如果从MClx-H2-N2体系合成氮化物微粉，必须有更高的温度。B.?碳化物微粉：以金属氯化物(MClx)和碳氢化合物进行碳化物微粉的合成反应。例如采用氢等离子体（3000℃）从金属氯化物和甲烷，得到了0.01~0.1微米的TaC、NbC等.§3.4化学气相沉积（CVD:Chemicalvapordeposition）技术及其应用一、概述1.?定义：在加热基体表面，一种或几种气态元素或化合物产生化学反应，形成不挥发固体沉积物的过程。条件：单击此处添加小标题在反应温度，反应物为气态，并具有足够高的蒸气压；单击此处添加小标题CVD生成的沉积物为固态，并有足够低的蒸气压。薄膜淀积过程为：反应气体输运到淀积衬底上方；反应气体以扩散方式穿过附面层，到达衬底表面，并被吸附．此过程称为质量传输过程。反应气体在衬底表面上发生化学反应，生成淀积薄膜，未反应的气体和反应生成物脱离衬底表面，又回到主气流中去。0102工件11，H2，1000－1050OCH2：载气，将TiCl4(7)和CH4(1)带入反应室2Ti与C化合形成TiC，反应副产物被带出室外常用CVD化学反应体系化合物热分解反应体系氢化物氢化物的M—H键离解能小，容易热解，反应副产物是H2，无腐蚀性。如SiH4→Si+2H2（800~1000℃）有机金属化合物指有机基团的碳原子与金属直接键合的化合物。其M-C键能一般小于C-C键能，可用于制备高付着性的金属膜。如采用三丁基铝和三异丙基苯铬[Cr(C6H4CH(CH3)2)3]热解，可以分别得到金属铝膜和铬膜。异丙醇铝正硅酸四乙酯羰基化合物或羰基氯化物单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。多用于贵金属和其它金属的沉积。如Pt(CO)2Cl2→Pt+2CO+Cl2（~600℃）Ni(CO)4→Ni+4CO（140~240℃）单氨络合物用于热解制备氮化物，如GaCl3.NH3→GaN+3HCl