Phương pháp thực nghiệm - Đề tài: Phương pháp CVD

MÔN PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM Đề tài: Báo cáo: Nguyễn Thị Hảo Quang học K21 22/10/2011 1 2C V D What is .? Lắng đọng hơi hóa học 3Lắng đọng hơi hóa học là phương pháp mà vật liệu rắn được lắng đọng từ pha hơi thông qua các phản ứng hóa học xảy ra ở gần bề mặt đế được nung nóng tạo thành màng. C V D 4Vật liệu (rắn) Hơi Hợp chất Màng + Tác nhân (Precusor) Ngƣng tụ trên đế Cung cấp E Lắng đọng C V D Đế bị nung nóng Khí phản ứng (Precursor) Buồng phản ứng (reactor) Khuyếch tán xuống đế Hấp thụ Phản ứng hóa học Tạo màng SƠ ĐỒC V D Khí phản ứng (precursor) Màng (rắn) Sản phẩm khí thừa SƠ ĐỒC V D Bộ phận cấp nhiệt Đế Sản phẩm khí thải Hơi vật liệu (Precursor) Vùng phản ứng hóa học Khuyếch tán t = 900o C, p = 0.1 mbar – 1bar Khuyếch tán trên bề mặt đế Sự hình thành nguyên tử và ốc đảo Phát triển thành màng Đế SƠ ĐỒC V D Sản phẩm thừa BUỒNG PHẢN ỨNG Hệ thống xử lí khí thải Khí thải Buồng chứa khí phản ứng P re cu rs o r Tấm lọc Van SƠ ĐỒ THIẾT BỊC V D P>0.01 bar t = 25o C BUỒNG PHẢN ỨNG C V D Bộ phận cấp nhiệt Bộ phận cấp nhiệt KhKhí vào Khí ra Precursor Đế Đế Đế Khí thải Khí phản ứng (Precursor) Bộ phận cấp nhiệt BUỒNG PHẢN ỨNG C V D ĐIỀU KIỆN TRONG CVD C V D Nhiệt độ đế Precursor Buồng phản ứng ĐỘ PHỦ MÀNG C V D Tốc độ lắng đọng tỉ lệ với góc tới PHẢN ỨNG HÓA HỌC TRONG CVD C V D Phản ứng phân hủy Phản ứng khử Phản ứng thủy phân Vận chuyển hóa học Phản ứng trùng hợp CƠ CHẾ & QUÁ TRÌNH TRONG CVD C V D Vận chuyển nhiệt Ngưng tụ Hấp phụ 15 Màng dày, đều, ít xốp, sạch Tốc độ lắng đọng cao Phủ đế có cấu hình phức tạp ƢU ĐIỂM C V D Phủ khu vực Hệ thiết bị đơn giản Tạo màng hợp kim nhiều tp Cơ chế phản ứng phức tạp Nhiệt độ đế cao Cơ chế phản ứng phức tạp Đế & thành buồng phản ứng dễ bị ăn mòn Sản phẩm khí độc NHƢỢC ĐIỂM C V D ỨNG DỤNG C V D Trong CN vi điện tử C V D Pin mặt trời Sợi compositeVật liệu siêu dẫn Tạo nhiều loại màng mỏng Sợi quang 18 PHÂN LOẠI C V D • Thermal CVD • Kích hoạt phản ứng bằng nhiệt (>9000C) CVD • Atmospheric pressure chemical vapor deposition •  Lắng đọng hơi hóa học ở áp suất khí quyển APCVD • Low pressure chemical vapor deposition •  Lắng đọng hơi hóa học ở áp suất thấp LPCVD • Metal organic chemical vapor deposition • CVD nhiệt, precursor là hợp chất hữu cơ kim loại. MOCVD • Plasma enhanced chemical vapor deposition • Năng lượng của plasma để kích hoạt phản ứng.300- 500oC. PECVD Dòng nhiệt Đế Sản phẩm khí thải Khí vào chất phản ứng Vùng phản ứng Quá trình ngưng tụ kim loại Hidro Cacbon Kim loại PRECURSOR CỦA MOCVD C V D CÔNG NGHIỆP MOCVD C V D