เทคโนโลยี CVD อาศัยปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นอยู่ในสถานะก๊าซและผลิตภัณฑ์ตัวหนึ่งอยู่ในสถานะของแข็ง มักเรียกว่าปฏิกิริยา CVD ดังนั้นระบบปฏิกิริยาเคมีของมันจึงต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสามประการต่อไปนี้
(1) ที่อุณหภูมิการตกตะกอน สารตั้งต้นต้องมีความดันไอสูงเพียงพอ หากสารตั้งต้นทั้งหมดเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง อุปกรณ์การตกตะกอนจะค่อนข้างง่าย แต่หากสารตั้งต้นระเหยได้ที่อุณหภูมิห้องมีปริมาณน้อยมาก จำเป็นต้องให้ความร้อนเพื่อให้ระเหยได้ และบางครั้งอาจต้องใช้ก๊าซพาหะเพื่อนำสารตั้งต้นไปยังห้องปฏิกิริยา
(2) ในบรรดาผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา สารทั้งหมดต้องอยู่ในสถานะก๊าซ ยกเว้นตะกอนที่ต้องการซึ่งอยู่ในสถานะของแข็ง
(3) ความดันไอของฟิล์มที่ตกตะกอนควรต่ำพอที่จะทำให้มั่นใจได้ว่าฟิล์มที่ตกตะกอนยึดติดกับพื้นผิวที่มีอุณหภูมิการตกตะกอนที่แน่นอนในระหว่างปฏิกิริยาการตกตะกอน ความดันไอของวัสดุพื้นผิวที่อุณหภูมิการตกตะกอนก็ต้องต่ำพอเช่นกัน
สารตั้งต้นในการตกตะกอนแบ่งออกเป็น 3 สถานะหลักดังต่อไปนี้
(1) สถานะก๊าซ วัสดุต้นทางที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง เช่น มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย คลอรีน เป็นต้น ซึ่งเอื้อต่อการตกตะกอนไอระเหยทางเคมีมากที่สุด และสามารถควบคุมอัตราการไหลได้ง่าย
(2) ของเหลว สารทำปฏิกิริยาบางชนิดที่อุณหภูมิห้องหรือสูงกว่าเล็กน้อยจะมีแรงดันไอสูง เช่น TiCl4, SiCl4, CH3SiCl3 เป็นต้น สามารถใช้ในการนำก๊าซ (เช่น H2, N2, Ar) ไหลผ่านพื้นผิวของของเหลวหรือของเหลวภายในฟอง แล้วนำไออิ่มตัวของสารนั้นเข้าไปในห้องทดลอง
(3) สถานะของแข็ง ในกรณีที่ไม่มีแหล่งก๊าซหรือของเหลวที่เหมาะสม จะสามารถใช้วัตถุดิบในสถานะของแข็งได้เท่านั้น ธาตุบางชนิดหรือสารประกอบของธาตุเหล่านั้นที่มีความดันไอสูงหลายร้อยองศา เช่น TaCl5, Nbcl5, ZrCl4 เป็นต้น สามารถนำเข้าสู่ห้องทดลองได้โดยใช้ก๊าซพาหะที่ตกตะกอนลงในชั้นฟิล์ม
สถานการณ์ทั่วไปมักเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างก๊าซกับวัสดุตั้งต้น เช่น ปฏิกิริยาระหว่างก๊าซกับของแข็ง หรือก๊าซกับของเหลว เพื่อสร้างส่วนประกอบของก๊าซที่เหมาะสมสำหรับการส่งไปยังสตูดิโอ ตัวอย่างเช่น ก๊าซ HCl และโลหะ Ga ทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างส่วนประกอบของก๊าซ GaCl ซึ่งจะถูกขนส่งไปยังสตูดิโอในรูปของ GaCl
–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสุญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว
วันที่โพสต์: 16 พฤศจิกายน 2023