如果沉积系统中有温差，源材料在温度T与输运气体反应形成易挥发物，并发生化 学输运反应。当沿着温度梯度输运时，挥发物在温度T2会发生可逆反应，在反应器的另 端出现源材料。完成逆反应后，获得的材料为高纯态： 2Zn5+2e票Zalo+5ae 6GaAsis+6HClmT As4+6GaCl4)+3H2 9.3.2化学气相沉积工艺 在化学气相沉积中，气体与气体在真 * 整体气体 空室中混合，在适当的温度下发生化学反 应，反应物沉积在基片表面形成固态膜 固态膜的形成涉及到各种化学平衡及动力 十功↓边柴层 学过程，这些过程受反应器形式、工艺参 数（温度、压强、气体混合比、气体流速、 d 界面 气体浓度)、气体性能、基片性能等诸多因 777777777体 7777777777 素的影响。要考虑所有的因素来描术完整 的化学气相沉积工艺模型非常困难。因此 图911浓度边界层模型示意图 必须作某些简化和假设。最典型的沉积工艺模型是浓度边界层模型，如图911所示。该模 型比较简单地说明了化学气相沉积工艺中的主要现象 成核和生长的过程。 图911中示意的主要过程有：(a)反应气体被强迫导入系统：(b)反应气体通过扩散 和整体流动（黏滞流动）穿过边界层；（©）气体在基体表面吸附；()吸附物之间或者吸 附物与气态物质之间的化学反应：()吸附物从基体上解吸：()生成气体从边界层到整 体气体的扩散和整体流动：(g)气体从系统中被强制排出。概况起来，化学气相沉积涉及 三个基本过程：反应物的输运过程，化学反应过程，去除反应副产品。 如上所述，在薄膜沉积过程中需要控制的变 量有温度、压强、气体混合比、气体流速、气体浓 度等。根据反应压力、温度及其他条件的不同，化 学气相沉积可分为常压、低压、高温（沉积温度 1000℃左右)、中温（沉积温度700-900℃）、低温 等离子体增强化学气相沉积，激光化学气相沉积， 金属有机化学气相沉积等。 9.3.2.1低压化学气相沉积 低压化学气相沉积系统由气体的控制与测量、 反应室、真空抽气系统三个子系统组成，如图912 1一压力计2一反应器3一硅片《一舟5-正 所示。系统的工作压力一般为10-100Pa。 力计6一冷阱7一阀门8一旋转泵g一油 相比之下，常压化学气相沉积的优点在于设 过10一过魂控制11一程序控制 12一气体控制13一气依 备简单，沉积系统价格较为低廉，其缺点是需要大 流量携载气体、设备尺寸大，得到的薄膜污染程度 图9-12低压化学气相沉积系统示意图 高。而低压化学气相沉积反应温度比常压化学气相沉积低：载气用量少，反应气体载气比 高：气体从一端注入，在另一端用真空泵排出，低压力有利于加快反应气体向衬底的扩散 15