تعتمد تقنية الترسيب الكيميائي للبخار على التفاعلات الكيميائية. ويُطلق على التفاعل الذي تكون فيه المواد المتفاعلة في حالة غازية وأحد النواتج في حالة صلبة عادةً اسم تفاعل الترسيب الكيميائي للبخار، ولذلك يجب أن يستوفي نظام التفاعل الكيميائي الشروط الثلاثة التالية.
(1) عند درجة حرارة الترسيب، يجب أن يكون ضغط بخار المواد المتفاعلة مرتفعًا بما يكفي. إذا كانت جميع المواد المتفاعلة غازية في درجة حرارة الغرفة، فإن جهاز الترسيب يكون بسيطًا نسبيًا. أما إذا كانت المواد المتفاعلة متطايرة بدرجة حرارة الغرفة، فيجب تسخينها لجعلها متطايرة، وقد يلزم أحيانًا استخدام غاز ناقل لنقلها إلى حجرة التفاعل.
(2) من نواتج التفاعل، يجب أن تكون جميع المواد في الحالة الغازية باستثناء الرواسب المطلوبة، والتي تكون في الحالة الصلبة.
(3) يجب أن يكون ضغط بخار الغشاء المترسب منخفضًا بما يكفي لضمان التصاقه بإحكام بالركيزة ذات درجة حرارة ترسيب معينة أثناء تفاعل الترسيب. كما يجب أن يكون ضغط بخار مادة الركيزة عند درجة حرارة الترسيب منخفضًا بما يكفي.
تنقسم متفاعلات الترسيب إلى الحالات الرئيسية الثلاثة التالية:
(١) الحالة الغازية. المواد المصدرية التي تكون غازية في درجة حرارة الغرفة، مثل الميثان، وثاني أكسيد الكربون، والأمونيا، والكلور، وغيرها، والتي تُعدّ الأكثر ملاءمةً للترسيب الكيميائي للبخار، والتي يُمكن تنظيم معدل تدفقها بسهولة.
(2) السائل. بعض المواد المتفاعلة عند درجة حرارة الغرفة أو أعلى قليلاً، ذات ضغط بخار مرتفع، مثل TiCI4 وSiCl4 وCH3SiCl3، يمكن استخدامها لحمل الغازات (مثل H2 وN2 وAr) المتدفقة عبر سطح السائل أو السائل داخل الفقاعة، ثم نقل الأبخرة المشبعة للمادة إلى الاستوديو.
(٣) الحالة الصلبة. في حال عدم وجود مصدر غازي أو سائل مناسب، يُمكن استخدام مواد خام الحالة الصلبة فقط. بعض العناصر أو مركباتها، بمئات الدرجات، تتمتع بضغط بخاري كبير، مثل TaCl₂ وNbcl₂ وZrCl₂، وغيرها، ويمكن نقلها إلى الاستوديو باستخدام الغاز الحامل المُرسَّب في طبقة الفيلم.
في الحالات الأكثر شيوعًا، يتم تكوين مكونات غازية مناسبة لتوصيلها إلى الاستوديو، وذلك من خلال تفاعل غاز-صلب أو غاز-سائل مع المادة المصدرة. على سبيل المثال، يتفاعل غاز حمض الهيدروكلوريك (HCl) مع معدن Ga لتكوين المكون الغازي GaCl، والذي يُنقل إلى الاستوديو على شكل GaCl.
-تم نشر هذه المقالة بواسطةمُصنِّع آلات طلاء الفراغقوانغدونغ تشنهوا
وقت النشر: ١٦ نوفمبر ٢٠٢٣