Химическое осаждение из газовой фазы
ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ, получение твердых в-в р-циями с участием газообразных соединений. По механизму р-ций подразделяется на 4 вида: 1) термич. разложение или диспропорционирование газообразных соед., напр. SiH4
Si,
ZrI4
Zr, Ni(CO)4
Ni, A1F
Al, MRn
M, где M - металл, R - орг. радикал; 2) взаимод. двух или более газообразных в-в,
напр. WF6 + Н2
W, SiCl4 + NH3
Si3N4,
UF6 + Н2 + O2
UO2;
3) пиролиз газообразных углеводородов (отличается многостадийностью и разветвленностью);
4) взаимод. газообразных в-в с твердыми (контактное осаждение), напр.: WF6
+ Si
W. Наиб. многочисленны
р-ции второго вида. Р-ции поглощения газообразных оксидов или галогенидов твердыми
в-вами (типа СаО + СО2
СаСО3,
NaF + HF
NaHF2)
не относят к хим. осаждению из газовой фазы. Процессы химического осаждения проводят при обычном или пониженном давлении. Для активирования используют один из трех осн. методов: термический, фотохим. (включая лазерный) и плазменный.
Как правило, химическое осаждение проводят на неподвижной подложке. Однако известны конструкции аппаратов для химического осаждения, в к-рых подложки перемещаются вдоль реакционной зоны, качаются или вращаются в ней, а также находятся во взвешенном состоянии, Это позволяет получать плоские, цилиндрич. и сферич. покрытия, ленты, конусы, нити, стержни и тела произвольной формы, а в сочетании с фотолитографией - сложные микроструктуры (см. Планарная технология). Химическое осаждение может протекать в объеме и использоваться для получения порошков (подложками служат зародыши твердых продуктов).
С помощью химического осаждения получают ок. 200 в-в, среди к-рых простые в-ва и неорг. соед., а также неск. орг. соединений (напр., разновидности полиэтилена), сплавы металлов, аморфные "сплавы" Si с Н, F, C1 и др.
Осн. области применения химического осаждения: нанесение функцией, слоев проводников, полупроводников и диэлектриков (W, Si, SiO2, Si3N4 и др.) при произ-ве электронных приборов и схем; нанесение разнообразных защитных и декоративных покрытий на детали машин и аппаратов, на инструменты, нанесение защитных и отражающих оптич. покрытий; изготовление деталей и изделий из тугоплавких в-в, напр. сопел из графита или W для ракетных двигателей; выращивание заготовок для кварцевых оптич. волокон, в т. ч. с переменным по диаметру показателем преломления; произ-во ядерного топлива (микротвэлов); произ-во объемных монокристаллов и "усов" для композиционных материалов; произ-во высокопористых ультрадисперсных порошков (напр., компонентов керамики, наполнителей, адсорбентов). Химическое осаждение может быть одной из стадий химических транспортных реакций.
Лит.: Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений, М., 1981; Королев Ю. М., Столяров В. И., Восстановление фторидов тугоплавких металлов водородом, М., 1981; Сыркин В. Г., Газофазная металлизация через карбонилы, М., 1984; Емяшев А. В., Газофазная металлургия тугоплавких соединений, М., 1987; Раков Э. Г., Тесленко В. В., Химия в микроэлектронике. (Химическое осаждение из газовой фазы), М., 1988; Тесл енко В. В., "Успехи химии", 1990, т. 59, в. 2, с. 177-96.
Э. Г. Раков, В. В. Тесленко.
Активные темы форума
21 Фляги Ti