Was ist die chemische Gasphasenabscheidung?

Bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) handelt es sich um eine Beschichtungstechnologie, bei der gas- oder dampfförmige Substanzen in der Gasphase oder an einer Gas-Feststoff-Grenzfläche chemische Reaktionen eingehen, um feste Substanzen zu erzeugen, die auf der Substratoberfläche abgeschieden werden und so leistungsstarke Feststofffilme bilden. Der Kern der CVD besteht darin, gasförmige Vorläufer in eine Reaktionskammer zu transportieren, wo durch chemische Reaktionen feste Produkte erzeugt werden, die sich auf dem Substrat ablagern, und Nebenproduktgase aus dem System abgeführt werden.

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1.Reaktionsvorläufer werden durch ein Trägergas in die Reaktionskammer befördert. Bevor die Reaktionsgase das Substrat erreichen, können sie im Hauptgasstrom homogene Gasphasenreaktionen eingehen, wodurch einige Zwischenprodukte und Cluster entstehen.

2. Reaktanten und Zwischenprodukte diffundieren durch die Grenzschicht und werden vom Hauptluftstrombereich zur Substratoberfläche transportiert. Reaktantenmoleküle werden auf der Hochtemperatursubstratoberfläche adsorbiert und diffundieren entlang der Oberfläche.

3. Die adsorbierten Moleküle durchlaufen auf der Substratoberfläche heterogene Oberflächenreaktionen wie Zersetzung, Reduktion, Oxidation usw., um feste Produkte (Filmatome) und gasförmige Nebenprodukte zu erzeugen.

4.Feste Produktatome bilden Keime auf der Oberfläche und dienen als Wachstumspunkte. Sie fangen weiterhin neue Reaktionsatome durch Oberflächendiffusion ein, wodurch ein Inselwachstum des Films und schließlich die Verschmelzung zu einem kontinuierlichen Film erreicht wird.

5. Die durch die Reaktion erzeugten gasförmigen Nebenprodukte desorbieren von der Oberfläche, diffundieren zurück in den Hauptgasstrom und werden schließlich durch das Vakuumsystem aus der Reaktionskammer abgeführt.

Zu den gängigen CVD-Techniken gehören thermisches CVD, plasmaunterstütztes CVD (PECVD), Laser-CVD (LCVD), metallorganisches CVD (MOCVD), Niederdruck-CVD (LPCVD) und hochdichtes Plasma-CVD (HDP-CVD), die ihre eigenen Vorteile haben und je nach spezifischem Bedarf ausgewählt werden können.

CVD-Technologien können mit Keramik-, Glas- und Legierungssubstraten kompatibel sein. Und es eignet sich besonders für die Abscheidung auf komplexen Substraten und kann anspruchsvolle Bereiche wie versiegelte Bereiche, Sacklöcher und Innenflächen effektiv beschichten. CVD verfügt über schnelle Abscheidungsraten und ermöglicht gleichzeitig eine präzise Kontrolle der Filmdicke. Mittels CVD hergestellte Filme sind von höchster Qualität und zeichnen sich durch hervorragende Gleichmäßigkeit, hohe Reinheit und starke Haftung auf dem Substrat aus. Sie weisen außerdem eine hohe Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen sowie eine Toleranz gegenüber extremen Temperaturschwankungen auf.

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