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CVD管式爐供氣系統原理
更新時間:2023-02-14 點擊量:365
    CVD是化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition)的縮寫,指高溫下的氣相反應,如金屬鹵化物、有機金屬、碳氫化合物等的熱分解、氫還原或其混合物氣體在高溫下的化學反應,以沉淀金屬、氧化物、碳化物和其他無機材料。這項技術最初是作為一種涂覆手段開發的,但目前不僅應用于耐熱材料的涂覆,還應用于高純度金屬的精煉、粉末合成、半導體膜等,這是一個頗具特色的技術領域。
  CVD管式爐技術特點是:⑴可在低溫下合成高熔點材料;⑵沉淀物質的形式有單晶、多晶、晶須、粉末、薄膜等;⑶它不僅可以涂覆在基材上,也可以涂覆在粉末表面上。特別是在低溫下,它可以合成高熔點的材料,為節能做出了貢獻。作為一項新技術,它具有巨大的前景。
  例如,a-Al2O3和SiC可以在約1000℃下合成,并朝著較低的溫度發展。
  CVD工藝可分為兩種:一種是使金屬鹵化物與含碳、氮、硼等的化合物在氣相中發生反應;另一種是使加熱基材表面的原料氣體進行熱分解。
  CVD裝置由氣化部分、載氣精制部分、反應部分和廢氣處理部分組成。目前,正在開發用于大規模生產的新設備。
  CVD在多組分系統的氣相中進行,包括原料氣、反應產生的副產物氣、載氣等。因此,當涂覆時,在加熱的基材和流體之間的邊界上形成擴散層。該層的存在對涂層的密度有很大影響。圖2顯示了該擴散層的示意圖。這樣,雖然存在許多化學分子形成的擴散層,但其沉淀過程是復雜的。在粉末合成過程中,控制核的形成和生長是該過程的關鍵。
  作為一種新的CVD技術,有以下幾種:
 ?。?) 具有流動層的CVD;
 ?、屏骰?;
 ?、菬峤馍淞?;
 ?。?) 等離子CVD;
 ?。?) 真空CVD等。
  CVD管式爐的特點
  沉積溫度低,膜組成易于控制,膜厚度與沉積時間成正比,均勻性、重復性和臺階覆蓋率良好。
  CVD制備的必要條件
  1) 在沉積溫度下,反應物具有足夠的蒸汽壓力,并且可以以適當的速度引入反應室;
  2) 除形成固體膜材料外,反應產物必須是揮發性的;
  3) 沉積的膜和基底材料必須具有足夠低的蒸汽壓。
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