MÔN PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

Đề tài:

Báo cáo: Nguyễn Thị Hảo

Quang học K21

22/10/2011

1

What is ….?

C

V

D

Lắng đọng hơi hóa học

2

V

D

C

Lắng 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.

3

V D C

Màng

Lắng đọng

Hợp chất

Đế bị nung nóng

Ngƣng tụ trên đế

(Precusor)

Hơi

Cung cấp E

+ Tác nhân

Vật liệu (rắn)

4

V D

SƠ ĐỒ

C

Khuyếch tán xuống đế

Khí phản ứng (Precursor)

Buồng phản ứng (reactor)

Tạo màng

Hấp thụ

Phản ứng hóa học

Màng (rắn)

Sản phẩm khí thừa

Khí phản ứng (precursor)

V D

SƠ ĐỒ

C

Hơi vật liệu (Precursor)

Sản phẩm khí thải

Khuyếch tán

Vùng phản ứng hóa học

Đế

Bộ phận cấp nhiệt

t = 900o C, p = 0.1 mbar – 1bar

V D

SƠ ĐỒ

C

Sản phẩm thừa

Đế

Khuyếch tán trên bề mặt đế

Phát triển thành màng

Sự hình thành nguyên tử và ốc đảo

V

D

SƠ ĐỒ THIẾT BỊ

P>0.01 bar t = 25o C

Hệ thống xử lí khí thải

C

BUỒNG

Tấm lọc

Khí thải

PHẢN ỨNG

r o s r u c e r P

Van

Buồng chứa khí phản ứng

V

D

BUỒNG PHẢN ỨNG

Bộ phận cấp nhiệt

C

Đế

Khí vào

Kh

Khí ra

Bộ phận cấp nhiệt

Precursor

V

D

BUỒNG PHẢN ỨNG

C

Khí phản ứng (Precursor)

Đế

Đế

Bộ phận cấp nhiệt

Khí thải

V

D

ĐIỀU KIỆN TRONG CVD

Nhiệt độ đế

Precursor

Buồng phản ứng

C

V

D

ĐỘ PHỦ MÀNG

Tốc độ lắng đọng tỉ lệ với góc tới

C

V

D

PHẢN ỨNG HÓA HỌC TRONG CVD

Phản ứng phân hủy

Phản ứng khử

Phản ứng thủy phân

Vận chuyển hóa học

Phản ứng trùng hợp

C

V

D

C

CƠ CHẾ & QUÁ TRÌNH TRONG CVD

Vận chuyển nhiệt

Ngưng tụ

Hấp phụ

Phủ khu vực

Phủ đế có cấu hình phức tạp

Hệ thiết bị đơn giản

Tốc độ lắng đọng cao

V D

ƢU ĐIỂM

C

Tạo màng hợp kim nhiều tp

Màng dày, đều, ít xốp, sạch

15

V D

NHƢỢC ĐIỂM

C

Cơ chế phản ứng Cơ chế phản phức tạp ứng phức tạp

Nhiệt độ đế cao

Đế & thành buồng phản ứng dễ bị ăn mòn

Sản phẩm khí độc

V

D

ỨNG DỤNG

Sợi quang

Tạo nhiều loại màng mỏng

Pin mặt trời

C

Trong CN vi điện tử

V

Sợi composite

Vật liệu siêu dẫn

C D

V

D

PHÂN LOẠI

CVD

• Thermal CVD • Kích hoạt phản ứng bằng nhiệt (>9000C)

APCVD

C

LPCVD

• Low pressure chemical vapor deposition •  Lắng đọng hơi hóa học ở áp suất thấp

MOCVD

• Atmospheric pressure chemical vapor deposition •  Lắng đọng hơi hóa học ở áp suất khí quyển

PECVD

• Metal organic chemical vapor deposition • CVD nhiệt, precursor là hợp chất hữu cơ kim loại.

500oC.

18

• Plasma enhanced chemical vapor deposition • Năng lượng của plasma để kích hoạt phản ứng.300-

Quá trình ngưng tụ kim loại

Khí vào

Sản phẩm khí thải

chất phản ứng

Vùng phản ứng

Đế

Dòng nhiệt

V D

PRECURSOR CỦA MOCVD

C

Hidro

Cacbon

Kim loại

V D

CÔNG NGHIỆP MOCVD

C