chemical vapor deposition，CVD

定義：用化學方法使氣體在基體材料表面發(fā)生化學反應并形成覆蓋層的方法。

學科：機械工程 機械制造工藝與設(shè)備_表面工程_氣相沉積

相關(guān)詞：激光化學 氣相沉積 等離子體增強

圖片來源：視覺中國

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化學氣相沉積是使氣體在基體材料表面發(fā)生化學反應并形成覆蓋層的方法。參與反應的氣體是一種或多種含有構(gòu)成薄膜元素的化合物或單質(zhì)，它們進入反應室后被加熱激活，隨后擴散并吸附到基體表面，發(fā)生化學反應，生成的固態(tài)物質(zhì)沉積在基體表面，就得到我們所需的薄膜或涂層，氣態(tài)的反應副產(chǎn)品從基體表面解吸并擴散到主氣流中被排出。

通過化學氣相沉積法得到的薄膜表面光滑、成分均勻，如果主動改變反應物的濃度或成分，還可以得到梯度薄膜或混合薄膜。它的成膜速度快，最高可達每分鐘上百微米，能夠同時對大量基板進行鍍膜。化學氣相沉積可以在常壓和低壓下進行，無須物理氣相沉積的真空要求，設(shè)備簡單。它的缺點是反應溫度高（一般在1000℃左右），容易引起基體變形和材料性能劣化。這一缺陷可以通過等離子體或激光輔助激活的方式來彌補。

化學氣相沉積是通過化學反應來實現(xiàn)的。常見的化學反應包括：熱分解反應，如硅烷熱分解沉積生成多晶硅；還原反應，如利用氫氣還原四氯化硅制備單晶硅；氧化反應，如利用氧氣氧化硅烷得到二氧化硅；化合反應，如氣態(tài)四氯化鈦與氮氣和氫氣在鋼的表面反應生成耐磨的氮化鈦涂層。通過控制溫度、氣壓、反應物濃度等參數(shù)，就能夠控制薄膜的生長速率。

化學氣相沉積技術(shù)在多個前沿高精尖技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應用。它可以合成多種半導體材料，用于微電子器件的制備和集成電路的制造；也可以制備不同力學、化學性質(zhì)的涂層，應用于光學涂層、耐磨涂層、防腐涂層等領(lǐng)域；另外，制備多種新興材料（如金剛石薄膜、石墨烯薄膜、高溫超導薄膜等）也離不開它。

責任編輯：張鵬輝