（仅供参考）化学气相沉积 - 图文

化学气相沉积——基本原理??CVD法制备薄膜过程描述（1）反应气体向基片表面扩散；（2）反应气体吸附于基片表面；（3）在基片表面发生化学反应；（4）在基片表面产生的气相副产物脱离表面，向空间扩散或被抽气系统抽走；（5）基片表面留下不挥发的固相反应产物——薄膜。CVD基本原理包括：反应化学、热力学、动力学、输运过程、薄膜成核与生长、反应器工程等学科领域。化学气相沉积——基本原理??CVD的化学反应热力学CVD热力学分析的主要目的是预测某些特定条件下某些CVD反应的可行性（化学反应的方向和限度）。按热力学原理，化学反应的自由能变化ΔGr可以用反应物和生成物的标准自由能ΔGf来计算，即ΔGr=∑ΔGf(生成物)?∑ΔGf(反应物)化学气相沉积——基本原理ΔGr与反应系统的各分压相关的化学平衡常数KP有关ΔGr=?2.3RTlogKPKP=∏Pi(生成物)i=1n∏P（反应物）jj=1m例：热分解反应AB(g)+C(g)→A(s)+BC(g)PBCKP=PAB?PC化学气相沉积——基本原理反应方向判据：ΔGr<0反应可以进行。ΔGr=?2.3RTlogKP＜0可以确定反应温度。随着温度升高ΔGr值下降。化学气相沉积——基本原理420-2-4-6-8-10-12-14-16图中各条线对应的反应11.TiCl4+N2+2H2=TiN+4HCl231 12.TiCl3+N2+H222=TiN+3HClΔG(KJ/mol)0453213.TiCl4+H2+NH3=TiN+4HCl24.TiCl4+2NH31=TiN+4HCl+H2+N22600 800 1000 1200温度T(°K)几种生成TiN的CVD反应的ΔG0～T图15.TiCl2+H2+N2=TiN+2HCl2