化學氣相沉積的使用

化學氣相沉積裝置最主要的元件就是反應器。按照反應器結構上的差別，我們可以把化學氣相沉積技術分成開管/封管氣流法兩種類型：1 封管法這種反應方式是將一定量的反應物質和集體放置于反應器的兩邊，將反應器中抽成真空， 再向其中注入部分輸運氣體，然后再次密封， 再控制反應器兩端的溫度使其有一定差別，它的優(yōu)點是：①能有效夠避免外部污染;②無須持續(xù)抽氣就能使是內部保持真空。它的缺點是：①材料產生速度慢;②管中的壓力不容易掌握。

2 開管法這種制備方法的特點是反應氣體混合物能夠隨時補充。廢氣也可以及時排出反應裝置。以加熱方法為區(qū)分，開管氣流法應分為熱壁和冷壁兩種。前者的加熱會讓整個沉積室壁都會因此變熱，所以管壁上同樣會發(fā)生沉積。 后者只有機體自身會被加熱，也就沒有上述缺點。 冷壁式加熱一般會使用感應加熱、通電加熱以及紅外加熱等等。

1化學氣相沉積法生產晶體、晶體薄膜化學氣相沉積法不但可以對晶體或者晶體薄膜性能的改善有所幫助，而且也可以生產出很多別的手段無法制備出的一些晶體?；瘜W氣相沉積法最常見的使用方式是在某個晶體襯底上生成新的外延單晶層，最開始它是用于制備硅的，后來又制備出了外延化合物半導體層。它在金屬單晶薄膜的制備上也比較常見(比如制備 W、Mo、Pt、Ir 等)以及個別的化合物單晶薄膜(例如鐵酸鎳薄膜、釔鐵石榴石薄膜、鈷鐵氧體薄膜等)。

2生產晶須晶須屬于一種以為發(fā)育的單晶體，它在符合材料范疇中有著很大的作用，能夠用于生產一些新型復合材料。 化學氣相沉積法在生產晶須時使用的是金屬鹵化物的氫還原性質?；瘜W氣相沉積法不但能制備出各類金屬晶須，同時也能生產出化合物晶須，比如氧化鋁、金剛砂、碳化鈦晶須等等。

3化學氣相沉積技術生產多晶/非晶材料膜化學氣相沉積法在半導體工業(yè)中有著比較廣泛的應用。比如作為緣介質隔離層的多晶硅沉積層。在當代，微型電子學元器件中越來越多的使用新型非晶態(tài)材料，這種材料包括磷硅玻璃、硼硅玻璃、SiO2以及 Si3N4等等。此外，也有一些在未來有可能發(fā)展成開關以及存儲記憶材料，例如氧化銅-五氧化二磷、氧化銅-五氧化二釩-五氧化二磷以及五氧化二釩-五氧化二磷等都可以使用化學氣相沉積法進行生產。

1化學氣相沉積法生產幾種貴金屬薄膜貴金屬薄膜因其有著較好的抗氧化能力、高導電率、強催化活性以及極其穩(wěn)定引起了研究者的興趣。和生成貴金屬薄膜的其他方式相比，化學氣相沉積法有更多技術優(yōu)勢，所以大多數制備貴金屬薄膜都會采用這種方式。

沉積貴金屬薄膜用的沉積員物質種類比較廣泛，不過大多是貴金屬元素的鹵化物和有機化合物，比如COCl2、氯化碳酰鉑、氯化碳酰銥、DCPD化合物等等。Goto 團隊在貴金屬薄膜用作電極材料上做了大量的工作。他們所使用的襯底材料有藍寶石、石英玻璃以及氧化釔穩(wěn)定化的二氧化鋯(YSZ)等等。在成沉積時往裝置中通入氧氣是為了消除掉原料因熱分解產生的碳，并制備出更有金屬光澤的貴金屬薄膜，如若不然則最后得到的就是銥碳簇膜，也就是納米等級被晶碳層所包裹的銥顆粒。

沉積在YSZ 上面的銥碳簇膜有著優(yōu)秀的電性能和催化活性。在比較低的溫度下，銥碳簇膜的界面電導率能達到純銥或者純鉑的百倍以上。貴金屬和炭組成的簇膜是一種輸送多孔催化活性強的簇膜，在電極材料上的使用在未來將很有潛力。2化學氣相沉積法生產貴金屬銥高溫涂層從20世紀80年代開始，NASA 開始嘗試使用金屬有機化合物化學氣相沉積法制取出使用錸基銥作為涂層的復合噴管，并獲得了成功，這時化學氣相沉積法在生產貴金屬涂層領域才有了一定程度上的突破。NASA 使用了C15H21IrO6作為制取銥涂層的材料，并利用 C15H21IrO6的熱分解反應進行沉積。銥的沉積速度很快，最高可以達到3~20μm/h。 沉積厚度也達到了50μm，C15H21IrO6的制取效率高達 70%以上。3鈀的化學氣相沉積Pd 及其合金對氫氣有著極強的吸附作用以及特別的選擇滲透性能，是一種存儲或者凈化氫氣的理想材料。對于Pd 的使用大多是將鈀合金或是鈀鍍層生產氫凈化設備 。也有些學者使用化學氣相沉積法將鈀制成薄膜或薄層。具體做法是使用分解溫度極低的金屬有機化合物當做制備鈀的材料，具體包括：烯丙基[β-酮亞胺]Pd(Ⅱ)、Pd(η-C3H5) (η-C5H5)以及 Pd(η-C3H5)(CF3COCHCOCF3)之類的材料，使用這種方式能夠制取出純度很高的鈀薄膜。化學氣相沉積技術是一種重要的材料制備方式，在對貴金屬薄膜和涂層上有著重要的作用，當前我國在航空航天領域仍處于發(fā)展期，而化學氣相沉積技術的使用還有很大的探索空間，需要我們投入更多的精力進行研究。