化学气相沉积(cvd)原理及其薄膜制备ppt课件.ppt

报告人:程士敏导师:李灿研究员SeminarⅠ化学气相沉积(CVD),化学气相淀积与无机新材料,北京:科学出版社,1984载气载气气态源液态源固态源前驱物气体气相输运反应沉积衬底托架卧式反应器衬底立式反应器CVD(ChemicalVaporDeposition)./ProgressinMaterialsScience48(2003)57–-驱动力(压力差、分压或浓度梯度和温度梯度)气体分子定向流动、对流或扩散气态反应物或生成物的转移沉积速率、——水平反应管中的气流状态层流和紊流通常用流体的雷诺数(Re)来判断ρ、v、η分别为流体的密度、线流速和粘度系数,d为圆管直径临界雷诺数:R>R上临紊流R<R下临层流光滑圆管:R上临=12000~13000R下临=1900~2000R上临取决于流动形状,特征长度,./.,21(1966)205;23(1967)381SchlichtingH.,“BoundaryLayerTheory”,McGraw-HillBookCo.(1955).,气态组分通过附面层向生长表面转移一般是靠扩散进行。粒子流密度:质量转移系数:附面层厚度:平均附面层厚度:开管气流系统中的质量输运——.,“Mass-TransferOperations”,McGraw-HillBookCo.(1955).Pohlhauson更精确结果:.输运流量的计算实例:热分解反应ABn(g)+C(g)=A(s)+nB(g)+C(g)气固界面热力学平衡:粒子流密度:物料守恒:(粒子数/厘米2·秒)孟广耀,化学气相淀积与无机新材料,北京:科学出版社,,估算沉积系统中与某特定组分的固相处于平衡的气态物种的分压值,用以预言沉积的程度和各种反应参数对沉积过程的影响。对于非动力学控制的过程,热力学分析可以定量描述沉积速率和沉积层组成,:;;(和非反应)分子被表面吸附;,形成成晶粒子和气体副产物,成晶粒子经表面扩散排入晶格点阵;;;,离开沉积区,从系统中排出。2、6、7物质输运步骤速率控制步骤质量输运控制或质量转移控制表面控制或化学动力学控制进气控制或热力学控制1进气步骤3、4、5表面步骤沉积过程动力学——CVD研究的核心.