统结构示意图。微光触发化学反应的机制有两种：一种为光致化学反应，另一种则为热致 化学反应。在光致化学反应过程中，具有足够高能量的光子使分子分解并成膜，或与存在 于反应气体中的其他化学物质反应形成化合物膜。在热致化学反应过程中，激光束的作用 是作为加热源实现热分解 激光化学气相沉积的反应系统与其他一些化学气相沉积系统相似，但激光源的两个重 要特征一方向性和单色性，使薄膜的沉积过程具有其独特的优越性。方向性可以使光束 射向很小尺寸上的一个精确区域，产生局域沉积。通过选择激光波长可以确定光致反应沉 积或热致反应沉积。此外还具有沉积速率高、可低温沉积等优点。 应用激光化学气相沉积可以制备Al、Ni、Au、AVAu、Si、SiC、多晶Si、-Si:H TiC、TiN膜等。 9.3.24合属有机化学气相沉积 利用易分解和易挥发的金属有机化合物作为源物质，进行化学气相沉积的方法称为金 属有机化学气相沉积。该法要求原料在常温下较稳定且易处理，反应副产物不影响晶体生 长，也不污染生长层，室温下蒸气压大于133P 金属有机化学气相沉积的主要特点是： ①薄膜组分及掺杂物均以气体形式进入反 应器，有利于控制膜层的质量：②为单温区 外延生长，只需控制衬底温度，故设各简单， 可大片或多片外延生长：③沉积层温度较 低，改善了膜的纯度和质最，可可获得招藏层 单晶膜和超晶格材料；④源物质及反应物中 无腐纯性卤化物，对牛长设各和其片腐神 小。缺点是大多数有机金属化合物有毒、易 燃，气相反应过程中的产生的杂质颗粒可能 会沉积到薄膜中。 9.3.2.4催化剂化学气相沉积 图915催化剂化学气相沉积系统结构示意图 雀化剂化学气相沉积又称热丝化学相沉积，其系统由供气、热丝电极和真空抽气几 部分组成，反应压力一般在十至几百P。典型的催化剂化学气相沉积系统如图915所示 催化剂化学气相沉积的原理是，在一定真空度下，反应气体由气体入口进入钟罩，当 气流过大电流的热丝附近时，由于热丝释放出的热电子的作用，气体原子由基态变为激发 态，反应生成所需固态反应物，沉积于热丝附近的衬底上。热丝有两个作用，一是激发气 体，二是加热衬底。催化剂化学气相沉积的优点是：①设备简单，操作方便：②高的热丝 温度有利于气体原子的激发，反应局部能量较高：③可通过流量计控制气体流量，从而控 制反应速*；④生长速率较快。缺点是热丝在高温下会蒸发而造成薄膜的污染 9.3.3化学气相沉积在无机材料制备中的应用 化学气相沉积技术在上世纪60年代开始用于制备无机材料，最初用于沉积微电子元 器件。经过几十年的发展，化学气相沉积技术已成为制备先进无机材料材料重要手段，也 是目前制备耐磨、防氧化涂层和纤维增强陶瓷基复合材料最有效的方法之 ,某些体系的 材料已实现工业规模化生产。化学气相沉积法所生产的材料有粉末、薄膜、块体等形态。 材料的形态与化学反应发生在反应器中的位置有关。若反应发生在气相，生成的固态产物 17