CVD技术
化学气相沉积(CVD)技术及应用
CVD的应用－半导体
➢低介电常数薄膜—布线间绝缘用的SiO2系薄膜 (F的加入)
➢微小电容器—铁电体的CVD，良好的台阶涂敷， 适合微细加工，保证高介电常数
➢高容量电容—半球形晶粒多晶Si-CVD
CVD的应用－半导体
➢对高密度LSI的超微细孔（连接孔或通孔）进行 处理—金属CVD，膜层纯度高，深孔埋入和孔 底涂敷效果好
➢高纯度单晶—有机金属CVD
CVD的其他应用
➢TFT（thin film transistor,薄膜晶 体管）
➢大面积且性能一致的低成本薄膜 ➢PCVD温度低，适合连续化生产
S.M. Han, J.H. Park, S.G. Park et al.,Thin Solid Films, 515 (2007) 7442-7445
源瓶 载带 气体
MFC 纯化
MFC 纯化
真空泵
气 瓶
源 气体
气 瓶
置换 气体
排气 处理装置
基板进出
废气排放 （或储存）
热CVD法成膜原理
原料气体 热分解 化学反应
排气
成膜过程:
二次生成物
未反应气体 1.反应气体被基体表面吸附;
2.反应气体向基体表面扩散;
抽取
3.在基体表面发生反应;
吸附 表面反应
脱离 沉积
类金刚石薄膜： 理想的刀具材料，国 内外研究热点，已经 有相关产品。
胡如夫, 孙方宏，制造工艺与制造技术 ，1 （2007）74-76
CVD的应用－半导体
➢LSI（large scale integrated circuit） 大规模集成电路
➢多层布线的层间绝 缘膜，金属布线， 电阻及散热材料等
Y. Akasaka, Thin Solid Films, in press
cvd技术原理
cvd技术原理CVD技术原理CVD技术，即化学气相沉积技术（Chemical Vapor Deposition），是一种常用的薄膜制备技术。
它通过在高温下使气体反应生成固态产物，并在基底表面上沉积出所需的薄膜。
CVD技术在微电子、光电子、材料科学等领域有着广泛的应用。
CVD技术的原理基于气相反应。
一般来说，CVD过程需要满足以下几个条件：合适的气相反应物、合适的反应温度、合适的反应压力以及合适的基底材料。
基于这些条件，CVD技术可分为热CVD 和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）两种。
热CVD是最常见的CVD技术。
它利用热源提供反应所需的能量，使气相反应物在表面上发生化学反应并沉积。
在热CVD过程中，反应物质会通过扩散从气相转移到基底表面。
这个过程需要满足一定的反应温度和压力，以保证反应物质能够在基底表面上扩散并反应。
PECVD是一种利用等离子体激发反应的CVD技术。
它通过加入外部能量，如辐射或电场，将反应物质激发成等离子体态，从而提高反应速率和降低反应温度。
PECVD技术在低温下就能实现薄膜的沉积，从而避免了基底材料的热损伤。
CVD技术的核心是反应机理。
在CVD过程中，反应物质通过提供能量激发为活性物种，这些活性物种在基底表面上发生化学反应并沉积。
具体的反应机理因不同的材料而异。
以石墨烯的CVD制备为例，常用的反应物为甲烷（CH4），其在高温下分解生成碳原子，然后这些碳原子在基底表面上重新排列并形成石墨烯薄膜。
除了反应机理，反应条件也对CVD技术的薄膜性能有着重要影响。
例如，反应温度会影响薄膜的结晶度和晶粒尺寸，高温下有利于晶粒长大，但过高的温度可能导致杂质的掺入。
反应压力则会影响薄膜的致密度和表面平整度，较高的压力有助于提高薄膜的致密性，但过高的压力可能导致薄膜的开裂和应力增大。
CVD技术还可以通过控制反应气氛、引入掺杂气体以及改变基底表面的形貌等手段来调控薄膜的性质。
例如，通过在反应气氛中引入硼烷（B2H6）可以在沉积的硅薄膜中引入硼元素，从而改变硅薄膜的导电性能。
cvd 硅碳 多孔碳 沉积
CVD 硅碳多孔碳沉积什么是CVD？化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，简称CVD）是一种常用的薄膜制备技术。
它通过在高温下将气体或蒸汽中的化学物质转化为固态材料，从而在基底表面上形成薄膜。
CVD技术被广泛应用于半导体、光电子、陶瓷、涂层等领域。
硅碳薄膜硅碳（SiC）是一种由硅和碳元素组成的化合物。
硅碳具有优良的机械性能、热性能和化学稳定性，因此在许多领域中得到了广泛应用。
硅碳还具有优异的电子特性，可用于制造半导体器件。
硅碳薄膜可以通过CVD技术制备。
在CVD过程中，通常使用硅源和碳源气体，如二甲基硅烷（DMS）和甲烷（CH4），通过热解反应在基底表面上沉积出硅碳薄膜。
CVD制备的硅碳薄膜具有均匀的化学组成和良好的结晶性能。
硅碳薄膜的应用非常广泛。
在半导体行业中，硅碳薄膜可用作隔离层、衬底材料和电极。
在涂层领域，硅碳薄膜可用于提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，硅碳薄膜还可以用于制备光学器件、传感器和生物医学材料等。
多孔碳材料多孔碳是一种具有高比表面积和丰富孔隙结构的碳材料。
它通常由有机前驱体（如聚苯乙烯）通过炭化或热解制备而成。
多孔碳具有许多优异的特性，如低密度、高孔隙率、优良的吸附性能和导电性能等。
CVD技术可用于制备多孔碳材料。
在CVD过程中，选择合适的前驱体和反应条件，通过热解反应形成多孔结构，并在基底表面上沉积出多孔碳材料。
通过调控反应条件和前驱体的选择，可以控制多孔碳材料的孔隙结构和形貌。
多孔碳材料具有广泛的应用领域。
在能源存储领域，多孔碳可用作超级电容器和锂离子电池的电极材料。
在环境保护领域，多孔碳可用于吸附和去除有害物质。
此外，多孔碳还可用于催化剂载体、分离膜和传感器等。
沉积过程CVD沉积过程一般包括以下几个步骤：1.基底预处理：将基底表面清洗干净，并进行表面活化处理，以提高薄膜的附着力。
2.反应气体供给：将反应气体引入反应室中，通常需要通过气体流量控制器来控制反应气体的流量。
CVD的原理与工艺
CVD的原理与工艺CVD（化学气相沉积）是一种常用的薄膜制备技术，通过在高温条件下将气体衍生物在固体表面沉积形成薄膜。
它在半导体、光电子、材料科学等领域有着广泛的应用。
本文将介绍CVD的基本原理和常见的工艺流程。
CVD的基本原理是利用气体在固体表面发生化学反应产生固体沉积。
其过程可以简单概括为三个步骤：传输扩散、化学反应和沉积。
首先，在高温下，气体分子从气相传输到固相表面，这个过程称为传输扩散。
然后，在固体表面发生化学反应，气体分子与表面原子或分子发生物理或化学相互作用。
最后，与固体表面反应的产物发生聚集并沉积到固相表面上，形成薄膜。
CVD工艺可以分为四个主要组成部分：反应室、基底、前驱物和载气。
反应室是进行反应的容器，通常由高温和高真空环境下的材料制成。
基底是待沉积薄膜的衬底，可以是玻璃、硅等多种材料。
前驱物是产生沉积薄膜的化学物质，通常是气态或液态的。
载气是用来稀释前驱物的气体，使其在反应室中更均匀地传输。
CVD的工艺流程是在反应室中将前驱物供应和载气送入，通过传输扩散和化学反应后，形成薄膜并覆盖在基底上。
根据前驱物供应的方式和反应室的特点，CVD可以分为几个常见的工艺类型。
最常见的是热CVD，也称为低压CVD（LPCVD）。
在低压下，前驱物和气体通过加热传输到反应室中，沉积在基底上。
这种方法适用于高温下的材料制备，例如多晶硅、氮化硅等。
另一种常见的是PECVD（等离子体增晶体化学气相沉积）。
在PECVD 中，通过产生等离子体来激活前驱物的化学反应。
在等离子体的作用下，前驱物转化为离子和活性物种，进一步在基底上反应形成薄膜。
这种方法适用于制备非晶硅、氮化硅等。
还有一种CVD工艺称为MOCVD（金属有机化学气相沉积）。
在MOCVD 中，金属有机化合物作为前驱物供应，经氢气或氨气稀释。
通过热解和化学反应，金属有机前驱物转化为金属原子和活性物种，在基底上形成薄膜。
这种方法适用于制备复杂的金属氧化物、尖晶石等。
2、化学气相沉积法(CVD)
特点：通过无机途径制膜，有时只需在室温 进行干燥即可，因此容易制得10层以上而无 龟裂的多层氧化物薄膜。但是用无机法制得 的薄膜与基板的附着力较差，而且很难找到 合适的能同时溶解多种氧化物的溶剂。因 此，目前采用溶胶·凝胶法制备氧化物薄膜， 仍以有机途径为主。
溶胶-凝胶制造薄膜的特点： (A)工艺设备简单，成本低。 (B)低温制备。 (C)能制备大面积、复杂形状、不同基底的膜。 (D)便于制备多组元薄膜，容易控制薄膜的成 分及结构。 (E)对基底材料几乎无选择性。 (F)以氧化物膜为主。 (G)膜致密性较差，易收缩，开裂。
过饱和度(β)定义为 β=(pA)g/(pA)s 式中，(pA)g是气体热力学平衡求出A的分压；(pA)s是 在AB固体化合物的析出温度时的平衡蒸气压。 CVD法析出的化合物形状的决定因素：反应温度、有 助于反应的不同化学物质的过饱和度、在反应温度时 的成核速率等。 为了得到优质的薄膜，必须防止在气相中由气相-气相 反应生成均相核，即应首先设定在基片表面促进成核 的条件。
(E)微波等离子体化学气相沉积(MWPECVD)
定义：利用微波能电离气体而形成等离子体，将微波 作为CVD过程能量供给形式的一种CVD 新工艺。属于 低温等离子体范围。 特点： ①在一定的条件下，它能使气体高度电离和离解， 产生很多活性等离子体。 ②它可以在很宽的气压范围内获得。 低压时：Te>>Tg，这对有机反应、表面处理等尤为 有利，人们称之为冷等离子体； 高压时：Te≈Tg，它的性质类似于直流弧，人们称 之为热等离子体。
(C)激光化学气相沉积(LCVD)
定义：用激光束照射封闭于气室内的反应气 体，诱发化学反应，生成物沉积在置于气室内 的基板上。是将激光应用于常规CVD的一种新 技术，通过激光活化而使常规CVD技术得到强 化，工作温度大大降低，在这个意义上LCVD 类似于PECVD。 LCVD 技术的优点：沉积过程中不直接加热整 块基板，可按需要进行沉积，空间选择性好， 甚至可使薄膜生成限制在基板的任意微区内； 避免杂质的迁移和来自基板的自掺杂；沉积速 度比CVD快。
化学气相沉积法cvd
化学气相沉积法cvd1. 什么是化学气相沉积法（CVD）?CVD是chemical vapor deposition的缩写，是一种用于有机薄膜或无机薄膜制造的技术。
它是一种通过将溶剂热散发形成薄膜的过程。
在溶剂中添加了几种原料，其原理是热释放过程中会产生气态原料。
当这些气态化合物沉积（即固化）在共晶材料表面（如金属和绝缘体表面）上，就形成了膜。
2. CVD的工艺流程CVD的工艺流程大体由以下几步组成：（1）预处理：为了提高沉积物的附着性，之前必须进行表面清洁处理，以去除表面杂质或灰尘，在清洁过程中包括清洁、光饰、腐蚀等工艺；（2）CVD反应：使用适当的存在溶解性的原料制成气相，并将其放入加热的真空容器中，使存在的气态原料发生反应，被吸附在真空容器中的易沉积材料上，以形成膜；（3）膜层检测：膜厚测量或影像技术，横断面或芯片的扫描电子显微镜技术或接触角测量等方法；（4）产品评估：分析能够表明膜的界面强度，膜厚，抗划痕性能，耐腐蚀性以及相关介电性质等，为满足不同产品要求，对CVD参数进行适当调整，确保产品达到规定的质量。
3. CVD的优缺点（1）优点：（a）CVD制备的膜可以用于制备多种复合薄膜，可以使用单种原料或多个原料来改变所需的膜功能；（b）CVD可以成功地在某些维持低工作温度、低原料充放温度的薄膜制备中，能够有效地防止薄膜退化及基材损坏；（c）比较适合制备大区域的膜，且制备的膜厚度一致性良好，沉积膜所需时间比较短；除此之外，CVD还有改变膜特性可控性高，维护简单等优点。
（2）缺点：（a）制备多金属复合膜时易出现困难；（b）CVD由多个立体结构构成的微纳米膜在活度调节和温度控制方面难以得到一致的条件；（c）当原料遇到有机结构时，很容易产生氧化，从而减弱了其膜性能；（d）还容易出现沉积反应系统中氧化物及污染阴离子等杂质污染物，影响膜层的清洁性及性能。
4. CVD的应用范围CVD非常适合制备有机薄膜以实现有效阻挡载流子（如氧）和气体（如水蒸气）的分子穿过，保护容器不受环境污染。
CVD技术
3测试
用D/max3c自动X射线衍射仪（XRD） 分析ZnS的相结构，并通过H800型透射电镜 （TEM）分析ZnS的显微结构。将ZnS片光 学抛光达Ⅴ级光洁度后用UV365型分光光度 计测试其近红外透过率
4实验结果与分析
XRD分析表明：当H2S/Zn摩尔流量比为0.5时， 在550～650℃的温度范围内，ZnS基本以闪锌矿结 构存在；随沉积温度升至700℃时，ZnS大部分以闪 锌矿结构存在，但有微量的ZnS以纤锌矿结构存在， 如图1所示。当沉积温度为650℃时，在H2S/Zn摩 尔流量比为0.5～1.5的范围内，ZnS基本以闪锌矿 结构存在；随着H2S/Zn摩尔流量比的进一步升高， ZnS中开始有纤锌矿结构出现，且其含量逐渐增多， 如图2所示。
2样品制备
CVD法制备ZnS块材料的实验在一个水平式石英管反应 炉中进行。反应炉分为锌蒸发区和沉积区，采用三温区电阻 加热方式加热。所用原料为H2S气体和分析纯Zn，衬底选用 石墨。H2S气体的流量由转子流量计控制，Zn的流量通过调 节Zn蒸发温度来控制，沉积区压力保持在5333Pa。分别改 变沉积温度Td（变化范围为550～700℃）和H2S/Zn摩尔流 量比r（变化范围为0.5～20）制备出ZnS块材料，其中 Td=650℃和r=0.5的样品记为S1，Td=700℃和r=0.5的样品 记为S2，Td=650℃和r=16.7的样品记为S3。
PECVD法沉积多晶硅薄膜
一.制备设备:
二.制备的三个阶段:
1.选用的反应气体为SiF4和H2混合气体 2.加入少量的SiH4后,沉积速率提高了近10倍
3.SiH4分解产生活性粒子Si、H、SiH2 和SiH3等.
4.活性粒子在衬底表面的吸附和扩散.
第六章CVD技术介绍
第三节 化学气相沉积的装置
气源控制部分 沉积反应室 沉积温控部件 真空系统 压力控制系统 其他（增强或激活设备）
半导体超纯多晶硅的沉积生产装置
常压单晶外延和多晶薄膜沉积装置
等离子体增强CVD装置
控制面板
O2
MFC
O2
Cooling Water
Microwav e
微波
发生 器
ECR
第六章 CVD技术简介
第一节 化学气相沉积技术的发展历史
化学气相沉积是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气 固界面上反应生成固态沉积物的技术．
化学气相沉积原意为化学蒸汽沉积(Chemical Vapor Deposition, For Short CVD)
２０世纪６０年代该项技术的另一名称为蒸汽镀 根据沉积过程分为PVD和CVD PVD包括：真空蒸发、溅射、离子镀 直接依靠气体反应或等离子体放电增强气体反应的称
为CVD或PCVD or PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)
20世纪50年代注重于刀具涂层的应用。
20世纪60~70年代注重于半导体和集成 电路技术发展和生产需求，CVD技术成 为超纯硅原料的唯一生产方法和Ⅲ~Ⅴ族 半导体、Ⅱ~Ⅵ族半导体单晶外延的基本 生产方法。
CVD技术的要求
反应原料是气态或易于挥发成蒸汽的液 态或固态物质
反应易于生成所需要的沉积物而其它副 产物保留在气相中排出或易分离
整个操作较易于控制
化学气相沉淀的反应类型
简单热分解和热分解反应沉积 氧化还原反应沉积 合成反应沉积 化学输运反应沉积 等离子体增强的反应沉积 其他能源（激光）增强的反应沉积
20世纪80年代低压CVD金刚石薄膜
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这样一个简单的反应平衡问题，人们认为: 至少要考虑八个 气体组分：SiCl4、SiCl3H、SiCl2H2、SiClH3、SiH4、SiCl2、 HCl 和 H2，它们之间由以下六个化学反应联系在一起： SiCl4+2H2Si+4HCl SiCl3H+H2Si+3HCl SiCl2H2Si+2HCl 6个反应，6个平衡常数 K SiClH3Si+HCl+H2 SiCl2+H2Si+2HCl SiH4Si+2H2
Cl 4 p(SiCl4)+3 p(SiCl3H)+2 p(SiCl2 H2)+p(SiClH3)+2 p(SiCl2)+p(HCl) H p(SiCl3H)+2 p(SiCl2 H2)+3 p(SiClH3)+4 p(SiH4)+p(HCl)+2 p(H2)
=常数 即给定气体的总压力和系统初始时的 Cl/H原子比。 由8个方程即可求解八个气体组分的分压力
化学气相沉积化学反应平衡的计算
将各反应的平衡常数记为 K1、K2 至 K6，写出 G 与各组元活度（压力 pi）的关系；固态 Si 的活度可认为等于 1 在上述 6 个方程的基础上，加上另外两个方程 p(SiCl4)+p(SiCl3H)+p(SiCl2H2)+p(SiClH3)+p(SiH4) +p(SiCl2)+p(HCl)+p(H2) =0.1MPa
CVD过程热力 学分析的依据： 物质的标准生 成自由能G 随温度的变化
G<0，即反应可沿正 方向自发进行。反之， G>0，反应可沿反方 向自发进行
相应的元素更活泼
复习: CVD 过程的热力学
一般来讲, CVD 过程的化学反应总可以简单地表达为
aA bB cC
其自由能的变化为
制备(Ga,In)(As,P)半导体薄膜的CVD装置 的示意图
载气 压力控制部分
CVD气体原料 CVD固态源 CVD沉积室
温度控制部分 搀杂气体原料 废气处理
CVD薄膜的种类
利用 CVD 方法制备的薄膜可以是：
单质（包括金属、半导体，但多数金属宜采用蒸 发、溅射方法制备） 化合物（如氧化物、硼化物、碳化物、硫化物、 氮化物、III-V、II-VI 化合物等） 薄膜的微观结构可以是：
薄膜材料制备技术
Thin Film Materials
北京科技大学材料科学学院 唐伟忠
Tel:
E-mail: 课件下载网址： 下 载 密 码：
6233 4144
wztang@ wztang_teaching@ 123456Fra bibliotek第五讲
薄膜材料制备的CVD方法
例: CVD 过程的热力学考虑
再考虑 W 薄膜沉积的可能性，以及可供选择的反应路径
设想，我们想在 Si 或 SiO2 衬底上由 WF6 经化学 反应沉积出 W 薄膜
为此，需要有相应 CVD 反应的 G<0
在 700K 时，下列反应 WF6(g)+3/2SiO2(s)W(s)+3/2SiF4(g)+3/2O2(g) WF6(g)+3/2Si(s)W(s)+3/2SiF4(g) 的自由能变化 G=+420kJ/mol、707kJ/mol 上述两个反应合在一起，构成了利用 WF6 在 Si 衬底上选择性沉积 W 薄膜的一种可能的途径
由G= -846kJ/mol，可得 O2 的平衡分压为 p0=210-30Pa 由于O2的活度值就等于其分压 p，p>p0 时, G < 0, Al 就可能 氧化。因此: 在技术上，尚不可能获得这样高的真空度。因而根据热 力学的计算结果，Al 在 1000C 蒸发时一定要被氧化 但这不意味着实际蒸发沉积 Al 时，只能获得氧化物薄 膜
Re vD
气体的强制流动: CVD 过程中的边界层
因此，多数情况下希望将气体的流动状态维持 在层流态。此时，气流的平稳流动有助于保持 薄膜沉积过程的平稳进行 在个别情况下，也采用提高 Re 的方法，将气 体的流动状态变为紊流态，以减少衬底表面边 界层的厚度 ，以提高薄膜的沉积速率 但, 气体流速过高又会使气体分子、尤其是活 性基团在衬底附近的停留时间变短、气体的利 用效率下降，CVD 过程的成本上升
————
由 BCl3、SiH4 沉积 Si-B 化合物薄膜时，可形成的固相不只一 个，而是四个。气相中B 的比例越高，越有利于富B 相的出现
CVD 过程中的动力学: 各个动力学环节
————
——
热力学预测了过程的方向与限度，而动力学条件则决 定了过程发生的速度和它在有限时间内可进行的程度 一般，CVD 过程要涉及气相传输、表面沉积两个阶段
化学气相沉积反应的类型
热解反应
如由 SiH4 热解沉积多晶 Si 和非晶 Si 的反应 SiH4(g)Si(s)+2H2(g) (650C) 和由羟基镍热解生成金属 Ni 薄膜的反应 Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g) (180C)
还原反应
如利用 H2 还原 SiCl4 外延制备单晶硅薄膜的反应 SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) (1200C) 和由六氟化物制备难熔金属 W、Mo 薄膜的反应 WF6(g)+3H2(g)W(s)+6HF(g) (300C)
CVD 过程的动力学（一） 气相传输的阶段
气体传输的阶段涉及 气体的宏观流动 气相内发生的化学反应 气体组分的扩散 等三个基本过程
这些过程的速率都会成为薄膜沉积过程的控制环节
如: 宏观气流的不均匀性、反应时间过短、气体扩散困难等
气相的传输过程——宏观流动
在CVD系统中，气体的流动多处于粘滞流的状态
化学气相沉积反应的类型
氧化反应
如利用 O2 作为氧化剂制备 SiO2 薄膜的氧化反应 SiH4(g)+O2(g)SiO2(s)+2H2(g) (450C) 和由 H2O 作为氧化剂制备 SiO2 薄膜的氧化反应 SiCl4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HCl(g) (1500C)
各种Si-Cl-H化 合物的标准生 成自由能随温 度的变化
化学反应： SiCl4+2H2Si+4HCl ……
由标准自由能变 化G可确定反应 的平衡常数 Ki
不同温度、 0.1MPa、 Cl/H=0.01时 Si-Cl-H系统的 平衡气相组成
图中并没有包 括分压最高的 H2 的曲线和以 固相存在的Si
SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g), Si
从各曲线的走势可知，气相中 Si 的含量在1300K以上时开 始下降。表明，高于1300K的沉积温度有利于Si 的快速沉积
第二个例子：由 SiH4 + BCl3 + H2 制备 Si-B 薄膜
Si-B-Cl-H 体系中沉积相与组元浓度、温度的关系
（气压较 PVD 时为高）
而一般的CVD过程，气体又多处于层流态
（但, 有时为了促进气体对流，也使用紊流态） 气体的宏观流动也分为两种: 气流压力梯度造成的强制对流 气体温度的不均匀性引起的自然对流
气体的强制流动: CVD 容器与气流
外形渐变 强制对流 倾斜设置
扩散困难
轴对称的反应容器：在衬底表面附近提供的流场最均匀 水平式的反应容器：具有较大的装填效率，但在容器的下游处，反应 物的有效浓度逐渐降低 管式的反应容器：装填效率高，但样品间反应气体的对流效果差 三种容器的几何尺寸都呈渐变式的变化，因为这样可以避免由于几何尺寸 的突变而产生的气流涡旋
例如，考虑下述的薄膜沉积反应的可能性
(4/3)Al+O2(2/3)Al2O3
可据此对 Al 在 1000C 时的 PVD 蒸发过程中被氧化的可 能性予以估计。由于 Al2O3 和 Al 都是纯物质，其活度为 1 。同时，令 p0 表示氧的平衡分压，则有
G RTlnp0
G = RT ln( p/p0)
G cGC aGA bGB
其中，a、b、c 是反应物、反应产物的摩尔数。由此
c a C G G RTln a b aA a B
G RTlnK
ai 为物质的活度，它相当于其有效浓度。G是反应的标 准自由能变化。 由G，可确定 CVD 反应进行的方向。
例: CVD 过程的热力学考虑
Preparation of thin films by CVD methods
提
要
CVD 过程中典型的化学反应
CVD 过程的热力学
CVD 过程的动力学
CVD 过程的数值模拟技术
CVD 薄膜沉积装置
化学气相沉积
化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）是经由气态的先驱物， 通过气相原子、分子间的化学反应，生 成薄膜的技术手段
多晶的薄膜 单晶的薄膜 非晶态的薄膜
CVD 过程热力学分析的作用
CVD 过程热力学分析的作用
预测薄膜 CVD 反应的可能性、限度 提供优化高温、可逆的 CVD 反应环境的途径
CVD 过程热力学分析的局限性 反应的可能性并不能保证反应过程一定会高效 率地发生，即它不能代替动力学方面的考虑 但即使存在着局限性，热力学分析对于选择、 确定、优化一个实际的 CVD 过程仍具有重要 的意义