化学气相沉积——基本原理?随着温度升高，有关反应的ΔG0值是下降的，因此升温有利于反应的自发进行。?在同一温度下，TiCl4与NH3反应(线4)的值比TiCl4与N2、H2反应(线1)的值小。?对同一种生成物(如TiN)来说，采用不同的反应物进行不同的化学反应，其温度条件是不同的。420-2-4-6-8-10-12-14-16ΔG(KJ/mol)1 04532600 800 1000 1200温度T(°K)化学气相沉积——基本原理??CVD的（化学反应）动力学反应动力学是一个把反应热力学预言变为现实，使反应实际进行的问题；它是研究化学反应的速度和各种因素对其影响的科学。CVD反应动力学分析的基本任务是：通过实验研究薄膜的生长速率，确定过程速率的控制机制，以便进一步调整工艺参数，获得高质量、厚度均匀的薄膜。反应速率τ是指在反应系统的单位体积中，物质（反应物或产物）随时间的变化率。化学气相沉积——基本原理温度对反应速率的影响：Van’tHoff规则：反应温度每升高10℃，反应速率大约增加2-4倍。这是一个近似的经验规则。Arrhenius方程：?ΔE?r=Aexp??τ??RT?式中，A为有效碰撞的频率因子，ΔE为活化能。化学气相沉积——基本原理CVD的基本反应类型：最常见的几种CVD反应类型有：热分解反应、化学合成反应、化学输运反应等。分别介绍如下。??热分解反应（吸热反应）在简单的单温区炉中，在真空或惰性气体保护下，加热气体至所需温度后，导入反应物气体使之发生热分解，然后在基体上沉积出固态涂层。通式：AB(g)??→A(s)+B(g)Q主要问题——选择好源物质和热分解的温度。注意源物质的饱和蒸汽压与温度的关系，及在该温度下的分解产物只有需要的固相物质，没有其他夹杂物。化学气相沉积——基本原理（1）氢化物SiH4????→ Si + 2H2↑H-H键能小，热分解温度低，产物无腐蚀性。（2）金属有机化合物700-1000℃2Al(OC3H7)3???→ Al2O3 + 6C3H6 + 3H2O↑M-C键能小于C-C键，广泛用于沉积金属和氧化物薄膜。金属有机化合物的分解温度非常低，扩大了基片选择范围以及避免了基片变形问题。420℃
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