化學(xué)氣相沉積技術(shù)在材料制備中的使用

化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)晶體、晶體薄膜

化學(xué)氣相沉積法不但可以對(duì)晶體或者晶體薄膜性能的改善有所幫助，而且也可以生產(chǎn)出很多別的手段無法制備出的一些晶體?；瘜W(xué)氣相沉積法常見的使用方式是在某個(gè)晶體襯底上生成新的外延單晶層，開始它是用于制備硅的，后來又制備出了外延化合物半導(dǎo)體層。7）沉積層通常具有柱狀晶體結(jié)構(gòu)，不耐彎曲，但可通過各種技術(shù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的氣相擾動(dòng)，以改善其結(jié)構(gòu)。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(gè)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）。

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等離子體化學(xué)氣相沉積原理及特點(diǎn)

原理是在高頻或直流電場作用下，源氣體電離形成等離子體，基體浸沒在等離子體中或放置在等離子體下方，吸附在基體表面的反應(yīng)粒子受高能電子轟擊，結(jié)合鍵斷裂成為活性粒子，化學(xué)反應(yīng)生成固態(tài)膜。沉積時(shí)，基體可加熱，亦可不加熱。工藝過程包括氣體放電、等離子體輸運(yùn)，氣態(tài)物質(zhì)激發(fā)及化學(xué)反應(yīng)等。同時(shí)，所使用的晶片尺寸增至300mm，暴露在等離子體轟擊下的被刻蝕面積不斷縮小，所檢測到的終點(diǎn)信號(hào)的強(qiáng)度下降，信號(hào)的信噪比降低。主要工藝參數(shù)有：放電功率、基體溫度、反應(yīng)壓力及源氣體成分。主要特點(diǎn)是可顯著降低反應(yīng)溫度，已用于多種薄膜材料的制備。

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PCVD工藝的具體流程

PCVD工藝的具體流程如下：

(1)沉積。沉積過程借助低壓等離子體使流進(jìn)高純度石英玻璃沉積管內(nèi)的氣態(tài)鹵化物和氧氣在1000℃以上的高溫條件下直接沉積成設(shè)計(jì)要求的光纖芯中玻璃的組成成分。

(2)熔縮。沿管子方向往返移動(dòng)的石墨電阻爐對(duì)小斷旋轉(zhuǎn)的管子加熱到大約2200℃，在表面張力的作用下，分階段將沉積好的石英管熔縮成一根實(shí)心棒(預(yù)制棒)。

(3)套棒。為獲得光纖芯層與包層材料的適當(dāng)比例，將熔縮后的石英棒套入一根截面積經(jīng)過精心挑選的管子中，這樣裝配后即可進(jìn)行拉絲。

(4)拉絲。套棒被安裝在拉絲塔的頂部，下端緩緩放入約2100℃的高溫爐中，此端熔化后被拉成所需包層直徑的光纖(通常為125 cm)，并進(jìn)行雙層涂覆和紫外固化。

(5)光纖測試。拉出的光纖要經(jīng)過各種試，以確定光纖的幾何、光學(xué)和機(jī)械性能。

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