PECVD系統(等離子體增強化學(xué)氣相沉積)是一種先進(jìn)的材料制備技術(shù),它在微電子、光電子、半導體、新材料等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。系統通過(guò)將輝光放電產(chǎn)生的等離子體與反應氣體相結合,實(shí)現了在較低溫度下制備高質(zhì)量的薄膜材料。
一、基本原理
原理是利用輝光放電產(chǎn)生的等離子體中的離子和電子與反應氣體發(fā)生化學(xué)反應,生成所需的薄膜材料。輝光放電是一種低氣壓下的氣體放電方式,其特點(diǎn)是在陰極附近產(chǎn)生大量的正離子和電子,這些帶電粒子在電場(chǎng)的作用下加速向陰極運動(dòng),與反應氣體分子發(fā)生碰撞,從而引發(fā)一系列的化學(xué)反應。
二、系統組成
PECVD系統主要由以下幾個(gè)部分組成:
真空腔室:用于容納待處理的基片和反應氣體,是系統的核心部分。
輝光放電裝置:產(chǎn)生等離子體的設備,通常由兩個(gè)電極(陰極和陽(yáng)極)組成。
電源系統:為輝光放電提供所需的直流或交流電源。
氣體供給系統:提供反應氣體,如硅烷、氨氣等。
控制系統:控制系統的運行參數,如真空度、溫度、氣體流量等。
基片加熱裝置:為了使基片表面溫度均勻,通常需要加熱基片。
質(zhì)量流量計:用于控制反應氣體的流量。
真空泵:用于維持系統的真空狀態(tài)。
測量?jì)x器:用于實(shí)時(shí)監測系統的運行狀態(tài)和薄膜質(zhì)量。
三、應用領(lǐng)域
微電子領(lǐng)域:PECVD技術(shù)可用于制備硅薄膜、二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜等,廣泛應用于集成電路、微電子器件等領(lǐng)域。
光電子領(lǐng)域:PECVD技術(shù)可用于制備各種光學(xué)薄膜,如增透膜、反射膜等,廣泛應用于光學(xué)儀器、太陽(yáng)能光伏等領(lǐng)域。
半導體領(lǐng)域:PECVD技術(shù)可用于制備半導體材料,如氮化鎵、磷化銦等,廣泛應用于LED、激光器等領(lǐng)域。