等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)綜述

1、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）綜述）綜述摘要：本文綜述了現(xiàn)今利用等離子體技術(shù)增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（CVD）制備薄膜的原理、工藝設(shè)備現(xiàn)狀和發(fā)展。關(guān)鍵詞：等離子體；化學(xué)氣相沉積；薄膜；一、等離子體概論——基本概念、性質(zhì)和產(chǎn)生物質(zhì)存在的狀態(tài)都是與一定數(shù)值的結(jié)合能相對(duì)應(yīng)。通常把固態(tài)稱為第一態(tài)，當(dāng)分子的平均動(dòng)能超過分子在晶體中的結(jié)合能時(shí)，晶體結(jié)構(gòu)就被破壞而轉(zhuǎn)化成液體(第二態(tài))或直接轉(zhuǎn)化為氣體(第三態(tài))；當(dāng)液體中分子平均

2、動(dòng)能超過范德華力鍵結(jié)合能時(shí)，第二態(tài)就轉(zhuǎn)化為第三態(tài)；氣體在一定條件下受到高能激發(fā)，發(fā)生電離，部分外層電子脫離原子核，形成電子、正離子和中性粒子混合組成的一種集合體形態(tài)，從而形成了物質(zhì)第四態(tài)——等離子體。只要絕對(duì)溫度不為零，任何氣體中總存在有少量的分子和原子電離，并非任何的電離氣體都是等離子體。嚴(yán)格地說，只有當(dāng)帶電粒子密度足夠大，能夠達(dá)到其建立的空間電荷足以限制其自身運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電粒子才會(huì)對(duì)體系性質(zhì)產(chǎn)生顯著的影響，換言之，這樣密度的電離氣體才

3、能夠轉(zhuǎn)變成等離子體。此外，等離子體的存在還有空間和時(shí)間限度，如果電離氣體的空間尺度L下限不滿足等離子體存在的LlD（德拜長度lD）的條件，或者電離氣體的存在的時(shí)間下限不滿足ttp（等離子體的振蕩周期tp）條件，這樣的電離氣體都不能算作等離子體。也叫低溫等離子體。低溫等離子體中的電子具有足夠高的能量，能夠使得反應(yīng)物分子實(shí)現(xiàn)激發(fā)、離解和電離；再者，由于反應(yīng)能量是由電場通過電子提供的，能夠在較低的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，使得反應(yīng)體系可以保持低溫。正因

4、此，非平衡性對(duì)于等離子體化學(xué)與工藝具有十分重要的意義，通?；诘蜏氐入x子體技術(shù)的設(shè)備投資少、節(jié)省能源，因此獲得了非常廣泛的應(yīng)用。等離子體特別是熱等離子體一般伴隨著強(qiáng)光發(fā)射，除可見光外，還會(huì)有大量的紫外線和X射線。輻射會(huì)釋放能量，造成等離子體能量的損失，熱等離子體的輻射能量損失約占等離子體有效輸出功率的30%；輻射所釋放的能量可有效地激活反應(yīng)體系或者對(duì)反應(yīng)過程產(chǎn)生重要影響；等離子體輻射是診斷等離子體狀態(tài)的重要途徑，等離子體密度、溫度及化學(xué)

5、物質(zhì)在等離子體中的反應(yīng)過程都可以因輻射而進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。等離子體產(chǎn)生方法有天然和人工。人工有燃燒和氣體放電，放電包括：①電弧；②高頻；③激波④激光；⑤聚變等放電法。二、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)1、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的原理化學(xué)氣相沉積（Chemicalvapdeposition，CVD）是反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)，常用于制造薄膜（如多晶硅、非晶硅、氧化硅等）