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化學氣相沉積

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1定義

化學氣相沉積(Chemical vapor deposition,簡稱CVD)是反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面,進而製得固體材料的工藝技術。它本質上屬於原子範疇的氣態傳質過程。與之相對的是物理氣相沉積(PVD)。

2應用

現代科學和技術需要使用大量功能各異的無機新材料,這些功能材料必須是高純的,或者是在高純材料中有意地摻入某種雜質形成的摻雜材料。但是,我們過去所熟悉的許多製備方法如高溫熔煉、水溶液中沉澱和結晶等往往難以滿足這些要求,也難以保證得到高純度的產品。因此,無機新材料的合成就成為現代材料科學中的主要課題。
化學氣相澱積是近幾十年發展起來的製備無機材料的新技術。化學氣相澱積法已經廣泛用於提純物質、研製新晶體、澱積各種單晶、多晶或玻璃態無機薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物,也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物,而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的澱積過程精確控制。目前,化學氣相澱積已成為無機合成化學的一個新領域。

3特點

1)在中溫或高溫下,通過氣態的初始化合物之間的氣相化學反應而形成固體物質沉積在基體上。
2)可以在常壓或者真空條件下(負壓「進行沉積、通常真空沉積膜層質量較好)。
3)採用等離子和激光輔助技術可以顯著地促進化學反應,使沉積可在較低的溫度下進行。
4)塗層的化學成分可以隨氣相組成的改變而變化,從而獲得梯度沉積物或者得到混合鍍層。
5)可以控制塗層的密度和塗層純度。
6)繞鍍件好。可在複雜形狀的基體上以及顆粒材料上鍍膜。適合塗覆各種複雜形狀的工件。由於它的繞鍍性能好,所以可塗覆帶有槽、溝、孔,甚至是盲孔的工件。
7)沉積層通常具有柱狀晶體結構,不耐彎曲,但可通過各種技術對化學反應進行氣相擾動,以改善其結構。
8)可以通過各種反應形成多種金屬、合金、陶瓷和化合物塗層。
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