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珂勒曦小课堂:化学气相沉积(CVD)

信息来源:珂勒曦 时间:2018-12-17 08:06:00 浏览次数:-

真空镀膜实现的形式主要就是PVD与CVD。在真空镀膜的具体方法介绍中,螺杆真空泵厂家简单罗列了主要的几种。这次我们回过头来进一步了解下其中的CVD。

CVD是chemical vapor deposition的缩写,也就是化学气相沉积。它是指在一定温度下,混合气体或混合气体与基材表面相互作用,在基材表面形成金属或化合物的薄膜镀层,以实现材料表面改性,满足耐磨、抗氧化腐蚀以及特定的光学、电学、摩擦学等性能要求的一种技术。

从它的名字就可以看出,CVD是建立在化学反应的基础上的。CVD涉及的化学反应有一个特点就是反应物是气态而生成物是固态(也可以理解为CVD反应除了所需的沉积物为固态,其他的均要为气态),而常涉及的反应类型包括:1、热分解反应;2、氢还原反应;3、置换或合成反应;4、化学输运反应;5、歧化反应;6、固相扩散反应。

其基本过程首先是反应气体向基片扩散,接着气体吸附于基片表面,随后反应气体在材料表面发生化学反应,反应后在材料上留下固相产物——薄膜,产生的副产物被系统抽走或向空间扩散。反应过程要在材料表面沉积形成致密的镀层,就需要将CVD反应控制在气-固交界面发生,如果在气相间反应,薄膜就以粉末形态出现。反应过程与反应产物形成同时进行,因此CVD的机理相当复杂。

化学气相沉积(CVD)的处理过程包括工件的预处理、抽真空加温活化、高温沉积反应以及后期的废气排放、冷却等,因此它的基本组成系统包括气源供给系统、沉积反应加热室、真空系统、废气排放系统、电源控制系统等等。具体的CVD装置根据反应室反应器的类型差异,可以归为基本的两类:流通式CVD与封闭式CVD。

化学气相沉积还可用于制造人工钻石

化学气相沉积(CVD)在工业应用上极为广泛,不仅用于镀层也用于制备难熔材料的粉末与晶须,而且还可用于人工合成钻石。但一般的CVD工艺由于工艺温度过高(900~1200℃),会对一些工件造成影响,因此CVD工艺逐渐向低温、高真空方向发展,出现了等离子增强化学气相沉积(PECVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、激光化学气相沉积(LCVD)、真空化学气相沉积(UHV/CVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)等等诸多新技术,使CVD工艺适宜的材料更为广泛。

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