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玻璃镀膜工艺 激光辅助化学气相沉法

发布时间:2016/7/2

激光辅助化学气相沉积是采用激光作为辅助激发手段,促进或控制CVD过程进行的一种薄 膜沉积技术,是近几年来发展迅速的先进沉积技术,可在太阳能电池、超大规模集成电路、特殊 的功能膜及光学膜、硬膜、超硬膜等方面得到应用。激光在促进或控制CVD反应过程中主要起 两种作用,一种为热致作用,激光束用作加热源,将其能量传递给衬底,使衬底温度升高,从而促进衬底表面的化学反应,达到化学气相沉积的目的。另一种为光致作 用,激光束中的高能量光子可以直接促进反应物气体分子分解为活性化学基团,降低反应活化能,实现低温化学气相沉积的目的。此外激光的方向性可以在光束照射的 很小尺寸上进行精确区域沉积。如在石英表面沉积Si3N4薄膜制备出的光纤传输微透镜即是利用 激光辅助CVD法制造的,反应气选用的是SiH4-NH3,辅助气体为N2。沉积的膜厚根据工艺可 控制在0。2〜40μm,膜层的平

均硬度为2200HK,沉积得到的Si3N4薄膜耐磨性比基材提高9倍, 耐h2so4溶液腐蚀性能大大提高。


激光辅助化学气相沉积装置,主要由激光器、导光 聚焦系统、真空系统、送气系统与沉积反应室等部件组 成,其沉积设备结构示意如图20-14所示,。激光器一般选用COz或准分子激 光器,沉积室由带水冷的不锈钢制成,并与分子泵相连, 能使沉积室的真空度达到10—4Pa以下,内设有温度可控 的样品工作台以及通人气体的窗口,气源系统装有Ar、SiH4、N2、02的质量流量计,总炉压通过容量压力表进行测量。


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