热解化学气相沉积

热化学气相沉积(TCVD)是指利用高温激活化学反应进行气相生长的方法。广泛应用的TCVD技术如金属有机化学气相沉积、氯化物化学气相沉积、氢化物化学气相沉积等均属于热化学气相沉积的范围1。

简介热化学气相沉积(TCVD)是指利用高温激活化学反应进行气相生长的方法2。

分类热化学气相沉积按其化学反应形式可分成几大类：

（1）化学输运法(chemical t ransport)：构成薄膜物质在源区与另一种固体或液体物质反应生成气体.然后输运到一定温度下的生长区，通过相反的热反应生成所需材料，正反应为输运过程的热反应，逆反应为晶体生长过程的热反应。

（2）热解法(pyrolysis)：将含有构成薄膜元素的某种易挥发物质，输运到生长区，通过热分解反应生成所需物质，它的生长温度为1000-1050摄氏度。

（3）合成反应法(synthesis)：几种气体物质在生长区内反应生成所生长物质的过程，上述三种方法中，化学输运法一般用于块状晶体生长，分解反应法通常用于薄膜材料生长，合成反应法则两种情况都用。热化学气相沉积应用于半导体材料，如Si,Cae,GaAs,InP等各种氧化物和其它材料2。

沉淀方法广泛应用的TCVD技术如金属有机化学气相沉积、氯化物化学气相沉积、氢化物化学气相沉积等均属于热化学气相沉积的范围1。

应用热解化学气相沉积法合成金刚石薄膜的特点是：

（1）所有组织的金刚石薄膜是由金刚石结构的晶粒组成，晶粒度在0.1~10um之间。

（2）有的金刚石薄膜直接由单晶或孪晶组成，有的薄膜由一定形状的聚晶组成，而聚晶又是由更微细的金刚石微粉组成。

（3）组成薄膜的晶粒大多具有（111）及（100）的习惯面。

（4）在某些生长条件下，薄膜晶粒出现一定程度的择优取向。

（5）在多种薄膜组织中，尖角组织最致密，浮凸组织和栗状组织最疏松。

（6）四方形组织和微晶组织表面最平整，尖角组织和栗状组织最粗糙3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学