01190660 薄膜材料与技术 08级 第2章 薄膜沉积的化学方法
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薄膜沉积原理分析课件
新材料
研究和发展新的薄膜沉积技术，如原子层沉积（ALD）、脉冲激光沉积（PLD）、化学气相沉积（CVD）等。
新技术
通过调整工艺参数和材料组成，提高薄膜的性能，如力学性能、光学性能、电学性能等。
实现对薄膜结构和性能的精确控制，以满足不同应用领域的严格要求。
控制
优化
跨学科
将薄膜沉积技术应用于其他学科领域，如生物医学、能源、环境等。
详细描述
金属有机物化学气相沉积采用金属有机化合物作为反应前驱体，通过热解或等离子体增强方式在基底上形成金属或金属氧化物薄膜。该方法具有较高的成膜质量和可调的薄膜性质，广泛应用于微电子、光电子和催化等领域。
利用激光诱导化学反应，在局部快速形成高质量薄膜。
总结词
激光化学气相沉积通过高能激光束诱导局部化学反应，在基底上快速形成高质量薄膜。该方法具有高精度、高分辨率和高沉积速率等特点，适用于制备微纳结构薄膜和功能薄膜。
脉冲激光沉积是一种利用脉冲激光束将靶材熔化并形成等离子体，然后将等离子体沉积在基底表面的方法。
延时符
化学气相沉积原理
通过加热反应气体，使其在基底上发生化学反应形成薄膜。
总结词
热化学气相沉积利用高温条件，使反应气体在基底表面发生热分解或化学反应，形成固态薄膜。该方法具有较高的沉积速率和较成熟的工艺，广泛应用于制备各种功能薄膜。
在真空蒸发镀膜过程中，首先将蒸发材料放入坩埚中，然后加热坩埚使材料蒸发。蒸发出来的原子或分子在真空中向四面八方运动，最终沉积在基底表面形成薄膜。
溅射镀膜是一种利用高能离子轰击靶材表面，使靶材原子或分子溅射出来并沉积在基底表面的方法。
在溅射镀膜过程中，惰性气体在电场的作用下加速并撞击靶材表面，使靶材原子或分子从表面溅射出来。这些溅射出来的原子或分子在真空中向四面八方运动，最终沉积在基底表面形成薄膜。
研究和发展新的薄膜沉积技术，如原子层沉积（ALD）、脉冲激光沉积（PLD）、化学气相沉积（CVD）等。
新技术
通过调整工艺参数和材料组成，提高薄膜的性能，如力学性能、光学性能、电学性能等。
实现对薄膜结构和性能的精确控制，以满足不同应用领域的严格要求。
控制
优化
跨学科
将薄膜沉积技术应用于其他学科领域，如生物医学、能源、环境等。
详细描述
金属有机物化学气相沉积采用金属有机化合物作为反应前驱体，通过热解或等离子体增强方式在基底上形成金属或金属氧化物薄膜。该方法具有较高的成膜质量和可调的薄膜性质，广泛应用于微电子、光电子和催化等领域。
利用激光诱导化学反应，在局部快速形成高质量薄膜。
总结词
激光化学气相沉积通过高能激光束诱导局部化学反应，在基底上快速形成高质量薄膜。该方法具有高精度、高分辨率和高沉积速率等特点，适用于制备微纳结构薄膜和功能薄膜。
脉冲激光沉积是一种利用脉冲激光束将靶材熔化并形成等离子体，然后将等离子体沉积在基底表面的方法。
延时符
化学气相沉积原理
通过加热反应气体，使其在基底上发生化学反应形成薄膜。
总结词
热化学气相沉积利用高温条件，使反应气体在基底表面发生热分解或化学反应，形成固态薄膜。该方法具有较高的沉积速率和较成熟的工艺，广泛应用于制备各种功能薄膜。
在真空蒸发镀膜过程中，首先将蒸发材料放入坩埚中，然后加热坩埚使材料蒸发。蒸发出来的原子或分子在真空中向四面八方运动，最终沉积在基底表面形成薄膜。
溅射镀膜是一种利用高能离子轰击靶材表面，使靶材原子或分子溅射出来并沉积在基底表面的方法。
在溅射镀膜过程中，惰性气体在电场的作用下加速并撞击靶材表面，使靶材原子或分子从表面溅射出来。这些溅射出来的原子或分子在真空中向四面八方运动，最终沉积在基底表面形成薄膜。
薄膜技术 08 化学气相沉积技术
石英支撑棒 石英管 Si源
而提高薄膜的
生长速率。
反应气体输运 副产物解离脱附 气相化学反应 脱附 气相扩散 表面化学反应 表面吸附 表面扩散 基体
气相化学反应：气体到达衬底之前，其温度已经升高，
并可能开始了分解、发生化学反应的过程。
反应级数
A=B+C
R：反应速率 k：反应速度常数 n：浓度
一级化学反应：反应速度与反应物浓度的一
薄膜技术-8
化学气相沉积技术-2
化学气相沉积技术主要内容
化学气相沉积概念 化学气相沉积反应类型 化学气相沉积过程的热力学 化学气相沉积过程的动力学
化学气相沉积装置
反应气体输运 副产物解离脱附
气相化学反应 脱附 气相扩散 表面化学反应 表面吸附 表面扩散
气体的输运
CVD气体流动: 黏滞流状态
P 2 2 v ( r0 r ) 4
P为气体在流动方向上的 压力梯度， r0 和r分别为容器的半径和径 向坐标
气体速度分布为抛物线形式分布
边界层对薄膜沉积速率的影响
基片表面附近的速度不均匀分布；
流动性较低的边界层将薄膜和反应物层流分开，
反应物和反应产物需经过扩散过程通过这一边界 层，限制了薄膜的沉积速率；
气体本身具有一定的黏度，气流与容器壁 之间存在相互作用，因而气体的流速将逐渐变 化为具有一定的分布。
基片表面附近的速度不均匀分布；
在靠经器壁的地方形成流速较慢的流动边界层， 其厚度：
雷诺准数：
x：长度方向坐标 V0：气体流速 ρ：气体密度 Η：黏度系数
容器气体的流速分布
气体在容器流动0.1r0Re距离后
动态平衡后，扩散来的分子被单位面积俘获的速
薄膜的化学制备方法
应用实例
光学薄膜
利用溶胶-凝胶法制备的光学薄膜 具有高透光性、高反射性和高截 止特性等优点，广泛应用于光学
仪器、太阳能光伏等领域。
电子薄膜
溶胶-凝胶法制备的电子薄膜具有 良好的电学性能和化学稳定性，适 用于制备电子元器件和集成电路等。
生物医用薄膜
通过溶胶-凝胶法制备的生物医用薄 膜具有良好的生物相容性和生物活 性，可用于制备医疗器械、生物传 感器和组织工程支架等。
应用实例
金属薄膜
如镍、铜、钴等金属薄膜的制备，可用于电子器 件的制造和装饰行业。
半导体薄膜
如氧化锌、二氧化钛等半导体薄膜的制备，可用 于光电器件和太阳能电池等领域。
复合薄膜
如金属/氧化物、金属/非金属等复合薄膜的制备， 可用于传感器、催化器和防腐蚀涂层等领域。
05
喷涂法
原理与特点
原理
喷涂法是一种将液体材料通过喷枪或 喷涂设备，以雾状形式均匀地喷涂在 基材表面，形成薄膜的方法。
等离子体增强CVD法
总结词
利用等离子体激活反应气体，在较低温度下制备薄膜。
详细描述
等离子体增强CVD法是一种先进的化学气相沉积技术，利用等离子体激活反应气体，使气体在较低温 度下也能发生化学反应，从而在衬底表面形成固态薄膜。这种方法具有反应温度低、薄膜附着力强、 沉积速率高等优点，适用于制备各种功能性薄膜。
03
化学溶液沉积
原理与特点
原理
通过将溶有欲形成薄膜的物质的溶液，以一定的方式（如旋转、喷涂、电泳等） 涂敷在基片上，经过一定时间后，溶剂蒸发，溶质以晶体或非晶体的形式沉积 在基片上，形成薄膜。
特点
设备简单、操作方便、成本低廉，可制备大面积的薄膜，但薄膜的厚度和均匀 性不易控制，且容易引入杂质。
01190660薄膜材料与技术08级第2章薄膜沉积的化学方法
西安理工大学
Xi'an University of Technology
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薄膜材料与技术
材料科学与工程学院 2008©
Thin Film Materials & Technologies
2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD，Chemical Vapor Deposition）
主要优势：1）能形成多种金属、非金属和化合物薄膜；
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薄膜材料与技术
材料科学与工程学院 2008©
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薄膜材料与技术
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Thin Film Materials & Technologies
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薄膜材料与技术
材料科学与工程学院 2008©
2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD）
2.2.1 CVD的主要化学反应类型
Thin Film Materials & Technologies
热 解 还 原 氧 化 置 换 歧 化 输 运 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应
Why？
形核率
单晶
二者决定：薄膜沉积过程中的 沉积速率 进而决定获得的是 多晶 薄膜！
微观结构
非晶
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薄膜材料与技术
材料科学与工程学院 2008©
2 薄膜沉积的化学方法
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薄膜沉积的化学方法
纯度要求
高纯度薄膜对于某些应用至关重要，但化学方法沉积过程中杂质和 缺陷的控制难度较大。
反应条件控制
化学反应的条件，如温度、压力和反应物浓度，对薄膜的特性和质量 有显著影响，需要精确控制。
未来发展方向
1 2
新材料探索
随着科技的发展，对具有特殊性能的新型薄膜材 料的需求不断增加，探索新型化学沉积薄膜材料 是未来的重要方向。
原理
在电化学沉积过程中，电解液中的金属离子在电极上失去电子并还原成金属原子，这些原子在电极表 面逐渐积累形成连续的金属薄膜。
常见反应类型
阴极还原
在阴极上，金属离子获得电子并 还原成金属原子，这是电化学沉 积中最常见的反应类型。
共沉积
共沉积是指同时沉积出两种或多 种金属或非金属元素的过程，可 以通过改变电解液成分和电压来 实现。
离子束沉积
03
通过离子束轰击固体材料表面，将原子或分子溅射出来并在基
底上沉积成膜。
应用领域
微电子和半导体制造
用于制造集成电路、微电子器件和光电器件等。
光学薄膜
用于制造光学元件和反射镜等。
装饰和艺术品保护
用于制造装饰涂层和保护涂层等。
03
电化学沉积 (ECD)
定义与原理
定义
电化学沉积是一种通过在电解液中施加电压来使金属或化合物从溶液中析出并沉积在电极表面形成薄 膜的方法。
复合沉积
复合沉积是指沉积出的薄膜由两 种或多种材料组成，这些材料可 以在空间上相互分离，也可以混 合在一起。
应用领域
01
02
03
微电子器件制造
电化学沉积在微电子器件 制造中广泛应用，如薄膜 导电层、金属连线、电极 等。
表面工程
高纯度薄膜对于某些应用至关重要，但化学方法沉积过程中杂质和 缺陷的控制难度较大。
反应条件控制
化学反应的条件，如温度、压力和反应物浓度，对薄膜的特性和质量 有显著影响，需要精确控制。
未来发展方向
1 2
新材料探索
随着科技的发展，对具有特殊性能的新型薄膜材 料的需求不断增加，探索新型化学沉积薄膜材料 是未来的重要方向。
原理
在电化学沉积过程中，电解液中的金属离子在电极上失去电子并还原成金属原子，这些原子在电极表 面逐渐积累形成连续的金属薄膜。
常见反应类型
阴极还原
在阴极上，金属离子获得电子并 还原成金属原子，这是电化学沉 积中最常见的反应类型。
共沉积
共沉积是指同时沉积出两种或多 种金属或非金属元素的过程，可 以通过改变电解液成分和电压来 实现。
离子束沉积
03
通过离子束轰击固体材料表面，将原子或分子溅射出来并在基
底上沉积成膜。
应用领域
微电子和半导体制造
用于制造集成电路、微电子器件和光电器件等。
光学薄膜
用于制造光学元件和反射镜等。
装饰和艺术品保护
用于制造装饰涂层和保护涂层等。
03
电化学沉积 (ECD)
定义与原理
定义
电化学沉积是一种通过在电解液中施加电压来使金属或化合物从溶液中析出并沉积在电极表面形成薄 膜的方法。
复合沉积
复合沉积是指沉积出的薄膜由两 种或多种材料组成，这些材料可 以在空间上相互分离，也可以混 合在一起。
应用领域
01
02
03
微电子器件制造
电化学沉积在微电子器件 制造中广泛应用，如薄膜 导电层、金属连线、电极 等。
表面工程
第2章薄膜制备的化学方法
华北电力大学研究生课程
薄膜技术与薄膜材料
谭占鳌 可再生能源学院
第2章 薄膜制备的化学方法
第1节 热生长 第2节 化学气相沉积 第3节 溶液镀膜技术
化学方法的特点
不同于物理气相沉积，薄膜制备的化学方法需要一定 的化学反应，这种化学反应可以由热效应引起或者由 离子的电致分离引起。在化学气相沉积和热生长过程 中，化学反应是靠热效应来实现，而在电镀和阳极氧 化沉积过程中则是靠离子的电致分离实现。 与物理气相沉积相比，尽管化学反应中的沉积过程控 制较为复杂，也较为困难，但薄膜沉积的化学方法所 使用的设备一般较为简单，价格也较为便宜
左图为利用激光光致化学气 相沉积制备a-SiO2膜的装置。 所使用的气体为100%的Si2H6 和N2O。这两种气体通过与入 射的激光光子直接反应而分 解。激光束通过石英透镜平 行准直的接近基片表面。混 合气体通过多孔盘喷射到基 片表面，基片温度保持在 300℃，通过调节N2O / Si2H6 的流量比得到优质的a-SiO2 膜。
化学气相沉积反应器
化学气相沉积反应器的设计可分为常压和低压式、热壁 式和冷壁式。 低压式反应器已得到迅猛发展； 常压式反应器运行的缺点是需要大流量携载气体、大尺 寸设备，得到的膜污染程度高。 而低压化学气相沉积系统可以除去携载气体并在低压下 只使用少量反应气体，此时气体从一端注入，在另一端 用真空泵排出。 在热壁反应器中，整个反应器需要达到发生化学反应所 需温度，基片处于由均匀加热炉所产生的等温环境下。 在冷壁反应器中，只有基片需要达到化学反应所需的温 度，也就是加热区域只局限于基片或基片架
左图为用以沉积a-Si:H的交 错立式电极沉积设备。由加 热室、三个沉积室和一个冷 却室构成，基片垂直放置沉 积室中。这一构型提供了四 个等离子体区，因此a-Si:H 可以同时沉积在四个基片 上。 沉积条件：
薄膜技术与薄膜材料
谭占鳌 可再生能源学院
第2章 薄膜制备的化学方法
第1节 热生长 第2节 化学气相沉积 第3节 溶液镀膜技术
化学方法的特点
不同于物理气相沉积，薄膜制备的化学方法需要一定 的化学反应，这种化学反应可以由热效应引起或者由 离子的电致分离引起。在化学气相沉积和热生长过程 中，化学反应是靠热效应来实现，而在电镀和阳极氧 化沉积过程中则是靠离子的电致分离实现。 与物理气相沉积相比，尽管化学反应中的沉积过程控 制较为复杂，也较为困难，但薄膜沉积的化学方法所 使用的设备一般较为简单，价格也较为便宜
左图为利用激光光致化学气 相沉积制备a-SiO2膜的装置。 所使用的气体为100%的Si2H6 和N2O。这两种气体通过与入 射的激光光子直接反应而分 解。激光束通过石英透镜平 行准直的接近基片表面。混 合气体通过多孔盘喷射到基 片表面，基片温度保持在 300℃，通过调节N2O / Si2H6 的流量比得到优质的a-SiO2 膜。
化学气相沉积反应器
化学气相沉积反应器的设计可分为常压和低压式、热壁 式和冷壁式。 低压式反应器已得到迅猛发展； 常压式反应器运行的缺点是需要大流量携载气体、大尺 寸设备，得到的膜污染程度高。 而低压化学气相沉积系统可以除去携载气体并在低压下 只使用少量反应气体，此时气体从一端注入，在另一端 用真空泵排出。 在热壁反应器中，整个反应器需要达到发生化学反应所 需温度，基片处于由均匀加热炉所产生的等温环境下。 在冷壁反应器中，只有基片需要达到化学反应所需的温 度，也就是加热区域只局限于基片或基片架
左图为用以沉积a-Si:H的交 错立式电极沉积设备。由加 热室、三个沉积室和一个冷 却室构成，基片垂直放置沉 积室中。这一构型提供了四 个等离子体区，因此a-Si:H 可以同时沉积在四个基片 上。 沉积条件：
薄膜沉积工艺
薄膜沉积工艺薄膜沉积是集成电路制造过程中必不可少的环节，传统的薄膜沉积工艺主要有 PVD、 CVD 等气相沉积工艺：PVD（物理气相沉积）：在真空条件下，采用物理方法，将材料源（固体或液体）表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
PVD 主要方法包括真空蒸度、溅射镀膜等，不仅可沉积金属膜、合金膜，还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等，所涉及材料包括所有固体（C、 Ta、 W 困难）、卤化物和热稳定化合物。
CVD（化学气相沉积）：主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。
CVD 法可制作薄膜材料包括碱及碱土类以外的金属（Ag、 Au 困难）、碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物、金属化合物、合金等。
随着集成电路集成度越来越高，尺寸越来越小，高介电常数（high k）栅介质逐渐替代传统的氧化硅栅，同时高宽比越来越大，对沉积技术的台阶覆盖能力提出了更高的要求，因此 ALD 作为能够满足以上要求的新型沉积工艺已被越来越多的采用：ALD（原子层沉积）：可以理解为一种变相的 CVD 工艺，通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应形成沉积膜的一种方法。
与传统 CVD 不同的是，ALD 在沉积过程中，反应前驱体是交替沉积，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。
ALD 已沉积材料包括金属、氧化物、碳（氮、硫、硅）化物、各类半导体材料和超导材料等。
ALD沉积材料ALD 相比传统的 PVD 和 CVD 等淀积工艺，充分利用表面饱和反应，天生具备厚度控制和高度的稳定性能，对温度和反应物通量的变化不太敏感。
因此 ALD 法沉积的薄膜兼具高纯度和高密度，既平整又具有高度的保型性，即使对于纵宽比高达100:1 的结构也可实现良好的阶梯覆盖。
半导体薄膜沉积工艺
半导体薄膜沉积工艺半导体薄膜沉积工艺是制造半导体器件中必不可少的一步，它直接影响到器件的性能和质量。
本文将对半导体薄膜沉积工艺进行详细介绍。
一、薄膜沉积的概念和分类薄膜沉积是指在半导体器件制造过程中，在衬底上沉积一层薄膜材料，用于改变器件的电学、光学、磁学等性质。
根据沉积方法的不同，薄膜沉积可以分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种主要类型。
物理气相沉积是利用物理手段将固态材料转化为气态，再通过凝结使其沉积在衬底上。
常见的物理气相沉积方法有磁控溅射、电子束蒸发和激光熔化等。
化学气相沉积则是通过化学反应将气态前驱体转化为沉积物，沉积在衬底上。
常见的化学气相沉积方法有低压化学气相沉积（LPCVD）、热化学气相沉积（CVD）和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等。
二、物理气相沉积工艺1. 磁控溅射磁控溅射是利用高能量离子轰击靶材表面，使其溅射出物质并沉积在衬底上的方法。
该方法具有沉积速率快、沉积物质纯度高的优点，广泛应用于制备金属薄膜和合金薄膜。
2. 电子束蒸发电子束蒸发是利用电子束对靶材进行加热，使其蒸发并沉积在衬底上的方法。
该方法可以得到高纯度的薄膜，适用于制备金属、氧化物和硅等材料的薄膜。
3. 激光熔化激光熔化是利用激光对靶材进行加热，使其熔化并沉积在衬底上的方法。
该方法可以得到高质量的薄膜，常用于制备多晶硅薄膜和非晶硅薄膜等。
三、化学气相沉积工艺1. 低压化学气相沉积（LPCVD）低压化学气相沉积是在较低的压力下进行的化学气相沉积。
该方法通常需要较高的沉积温度，适用于制备高质量的薄膜。
常见的应用有多晶硅薄膜、氮化硅薄膜和氮化铝薄膜等。
2. 热化学气相沉积（CVD）热化学气相沉积是在较高的沉积温度下进行的化学气相沉积。
该方法可以得到高沉积速率和良好的均匀性，适用于制备氮化物、碳化物和氧化物等薄膜。
3. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等离子体增强化学气相沉积是在较低的沉积温度下进行的化学气相沉积。
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西安理工大学 Xi'an University of Technology
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薄膜材料与技术
材料科学与工程学院 2008©
■ 羰基金属化合物低温沉积稀有金属薄膜： Ni(CO)4 (g) Ni (s) + 4CO (g) 140~240℃ Pt(CO)2Cl2 (g) Pt (s) + 2CO (g) + Cl2 (g) 600℃
■ 有机金属化合物沉积高熔点陶瓷薄膜： 2Al(OC3H7)3 (g) Al2O3(s)+6C3H6(g)+3H2O(g) 420℃
热 解 还 原 氧 化 置 换 歧 化 输 运 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应
一、热解反应：薄膜由气体反应物的热分解产物沉积而成。
1）反应气体：氢化物、羰基化合物、有机金属化合物等。
2）典型反应：
■ 硅烷沉积多晶Si和非晶Si薄膜： SiH4 (g) Si (s) + 2H2 (g) 650~1100 ℃
热 解 还 原 氧 化 置 换 歧 化 输 运 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应
五、歧化反应： 对具有多种气态化合物的气体，可在一定条件下促使一种化合物转变为
另一种更稳定的化合物，同时形成薄膜。
1）反应气体：可发生歧化分解反应的化合物气体。 2）典型反应：
■ 二碘化锗（GeI2）歧化分解沉积纯Ge薄膜： 2GeI2(g) Ge(s) + GeI4(g) 300~600℃
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薄膜材料与技术
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2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD）
2.2.1 CVD的主要化学反应类型
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热 解 还 原 氧 化 置 换 歧 化 输 运 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应
2）典型反应：
■ H2还原SiCl4外延制备单晶Si薄膜： SiCl4 (g) + 2H2 (g) Si (s) + 4HCl (g) 1200℃ ■ 六氟化物低温制备难熔金属W、Mo薄膜： WF6 (g) + 3H2 (g) W (s) + 6HF (g) 300℃
Tm≈3380℃
西安理工大学
异丙醇铝
Tm≈2050℃ 丙烯
■ 单氨络合物制备氮化物薄膜： AlCl3·NH3 (g) AlN (s) + 3HCl (g) 800-1000℃
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2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD）
2.2.1 CVD的主要化学反应类型
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热 解 还 原 氧 化 置 换 歧 化 输 运 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应
二、还原反应：薄膜由气体反应物的还原反应产物沉积而成。
1）反应气体：热稳定性较好的卤化物、羟基化合物、卤氧化物等 + 还原性气体。
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TiCl4(g) + CH4(g) TiC(s) + 4HCl(g)
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2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD）
2.2.1 CVD的主要化学反应类型
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2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD）
2.2.1 CVD的主要化学反应类型
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2 薄膜沉积的化学方法
2.2 化学气相沉积（CVD）
2.2.1 CVD的主要化学反应类型
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热 解 还 原 氧 化 置 换 歧 化 输 运 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应 反 应
三、氧化反应：薄膜由气体氧化反应产物沉积而成。
1）反应气体：氧化性气氛（如：O2）+ 其它化合物气体。 2）典型反应：
■ 制备SiO2薄膜的两种方法： SiH4 (g) + O2 (g) SiO2 (s) + 2H2 (g) 450℃ SiCl4 (g) + 2H2 (g) + O2 (g) SiO2 (s) + 4HCl (g) 1500℃
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四、置换反应：薄膜由置换反应生成的碳化物、氮化物、硼化物沉积而成。
1）反应气体：卤化物 + 碳、氮、硼的氢化物气体。
2）典型反应：
■ 硅烷、甲烷置换反应制备碳化硅薄膜： SiCl4(g) + CH4(g) SiC(s) + 4HCl(g) 1400℃ ■ 二氯硅烷与氨气反应沉积氮化硅薄膜：
3SiCl2H2(g) + 4NH3(g) Si3N4(s) + 6H2(g) + 6HCl(g) 750℃ ■ 四氯化钛、甲烷置换反应制备碳化钛薄膜：