化學(xué)氣相沉積技術(shù)類型介紹

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化學(xué)氣相沉積裝置主要的元件就是反應(yīng)器。按照反應(yīng)器結(jié)構(gòu)上的差別，我們可以把化學(xué)氣相沉積技術(shù)分成開管/封管氣流法兩種類型：

1 封管法這種反應(yīng)方式是將一定量的反應(yīng)物質(zhì)和集體放置于反應(yīng)器的兩邊，將反應(yīng)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(yīng)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(nèi)部保持真空。

2 開管法這種制備方法的特點是反應(yīng)氣體混合物能夠隨時補充。廢氣也可以及時排出反應(yīng)裝置。由于等離子體中的電子溫度高達(dá)10000K，電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)反應(yīng)氣體分子的化學(xué)鍵斷裂和重新組合，生成活性更高的化學(xué)基團(tuán)，同時整個反應(yīng)體系卻保持較低的溫度。以加熱方法為區(qū)分，開管氣流法應(yīng)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。冷壁式加熱一般會使用感應(yīng)加熱、通電加熱以及紅外加熱等等。

化學(xué)氣相沉積法在金屬材料方面的使用

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化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)幾種金屬薄膜

金屬薄膜因其有著較好的高導(dǎo)電率、強催化活性以及極其穩(wěn)定引起了研究者的興趣。和生成金屬薄膜的其他方式相比，化學(xué)氣相沉積法有更多技術(shù)優(yōu)勢，所以大多數(shù)制備金屬薄膜都會采用這種方式。等離子刻蝕檢驗原理為冷熱探針法，具體方法如下：熱探針和N型半導(dǎo)體接觸時，傳導(dǎo)電子將流向溫度較低的區(qū)域，使得熱探針處電子缺少，因而其電勢相對于同一材料上的室溫觸點而言將是正的。沉積金屬薄膜用的沉積員物質(zhì)種類比較廣泛，不過大多是金屬元素的鹵化物和有機(jī)化合物，比如COCl2、氯化碳酰鉑、氯化碳酰銥、DCPD化合物等等。

Goto 團(tuán)隊在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(lán)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(chǎn)生的碳，并制備出更有金屬光澤的金屬薄膜，如若不然則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。沉積金屬薄膜用的沉積員物質(zhì)種類比較廣泛，不過大多是金屬元素的鹵化物和有機(jī)化合物，比如COCl2、氯化碳酰鉑、氯化碳酰銥、DCPD化合物等等。沉積在YSZ 上面的銥碳簇膜有著較好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(dǎo)率能達(dá)到純銥或者純鉑的百倍以上。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。

化學(xué)氣相沉積過程介紹

化學(xué)氣相沉積過程分為三個重要階段：反應(yīng)氣體向基體表面擴(kuò)散、反應(yīng)氣體吸附于基體表面、在基體表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物及產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物脫離基體表面。常見的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)有:熱分解反應(yīng)、化學(xué)合成反應(yīng)和化學(xué)傳輸反應(yīng)等?；瘜W(xué)氣相沉積法生產(chǎn)幾種金屬薄膜金屬薄膜因其有著較好的高導(dǎo)電率、強催化活性以及極其穩(wěn)定引起了研究者的興趣。通常沉積TiC或TiN，是向850~1100℃的反應(yīng)室通入TiCl4，H2，CH4等氣體，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)，在基體表面形成覆層。

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