CVD沉积技术
cvd化学气相沉积工艺
CVD（化学气相沉积）是一种重要的薄膜生长工艺，广泛应用于半导体、光电子、纳米材料和涂层工业中。
以下是CVD工艺的基本概述：1. 概念：CVD是一种通过将气体前体化合物沉积在固体表面上来生长薄膜或涂层的工艺。
这些前体气体通过加热可升华或分解，然后在基底表面反应并形成所需的材料。
2. 基本步骤：CVD工艺包括以下基本步骤：a. 前体气体引入：气体前体化合物以气体或液体形式引入反应室。
b. 基底准备：基底通常是硅片、玻璃、金属等，必须事先准备，例如清洗和加热，以确保薄膜附着良好。
c. 气体分解或反应：前体气体在高温下分解或反应，生成反应产物。
d. 反应产物沉积：反应产物沉积在基底表面，形成所需的薄膜或涂层。
e. 废气排放：废气将未反应的气体和副产物排出反应室。
3. 温度和压力控制：控制CVD工艺的温度和压力非常重要。
温度通常高于反应气体的沸点，以确保气体前体可以蒸发或分解。
压力可以调整以控制气体的浓度和反应速率。
4. 类型：CVD工艺有多种类型，包括：a. 热CVD：在高温下进行，常用于硅片生产等。
b. 低压CVD（LPCVD）：在较低的压力下进行，适用于高质量薄膜的生长。
c. PECVD（等离子体增强化学气相沉积）：使用等离子体激活气体前体，通常用于生长氢化非晶硅薄膜等。
d. MOCVD（金属有机化学气相沉积）：用于生长半导体材料，如GaAs、InP等。
5. 应用：CVD工艺在半导体制造、光电子器件、太阳能电池、涂层技术、纳米材料制备等领域具有广泛应用。
它用于生长晶体薄膜、导电涂层、光学涂层、硅片的外延生长等。
6. 控制和监测：CVD工艺需要精确的温度、压力和气体流量控制，以及监测反应产物和废气的化学成分。
总之，CVD是一种重要的化学气相沉积工艺，可用于生长各种薄膜和涂层，广泛应用于多个工业领域，是现代微电子和纳米技术的基础之一。
cvd化学气相沉积
cvd化学气相沉积
cvd化学气相沉积(CVD)是一种利用特定剂量的一氧化碳(CO)、氨(NH3)、甲烷等气体，在温度和压力特定的情况下，以一定比例的能量进行添加，使这些气体在表面形成单一或多层膜的一种技术。
传统的cvd方法已经开发出很多种，如固体化学气相沉积，液体化学气相沉积，电化学气相沉积，光致电化学气相沉积，电子束气相沉积等。
这些技术在应用于金属、硅、陶瓷、复合物和有机体等材料表面时，都可以获得良好的膜层，从而可以用于改善材料的物理和化学性能。
cvd技术以精细、灵活、高效地进行表面改性而闻名。
首先，cvd 技术最大的优点是可以在大规模产品上进行表面改变，并且能够满足用户的高要求，从而节省生产时间和费用，且具有一定的环保性能。
其次，cvd技术也可以提高材料的抗污性能，从而提高材料的防腐蚀性能，从而大大延长产品的使用寿命。
此外，cvd技术还可以提高材料的光学性能，如它可以使材料具有抗反射和吸收可见光的特性，从而大大提高材料的光学特性。
由于cvd技术具有多种优点，因此它在很多领域都有应用，如用于汽车制造业形成防护层，或用于日常消费类型制造业，多用于涂料和电子行业，以及航空、航天等领域。
由于cvd技术可以使材料具有良好的抗磨损性能和抗静电性能，因此在电子行业的应用尤其广泛。
总之，cvd技术在低温下高效地形成表面膜层，同时它可以提高材料的物理和化学性能，并且可以满足用户的高要求，因此它已被广
泛地应用于各行各业。
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原理
cvd原理CVD原理CVD（化学气相沉积）是一种常用于薄膜制备的技术，其原理是通过化学反应在固体表面上沉积出所需的物质。
CVD技术在材料科学和工程领域有广泛的应用，可以制备各种功能性薄膜，如金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。
本文将介绍CVD的基本原理及其在薄膜制备中的应用。
CVD的基本原理是利用气相反应将气体中的原子或分子沉积到固体表面，形成薄膜。
CVD过程通常包括以下几个步骤：气体输送、反应、沉积和副反应等。
首先，将反应气体通过输送系统输送到反应室中，反应室中通常包含有固体衬底，待沉积的物质就沉积在固体表面上。
在反应室中，反应气体发生化学反应，产生的反应产物在固体表面进行沉积。
同时，反应气体中可能存在一些副反应，生成一些不需要的产物，这些产物可能会对薄膜的质量产生影响。
CVD技术在薄膜制备中有广泛的应用。
首先，CVD可以制备金属薄膜。
金属薄膜在电子器件中具有重要的应用，如集成电路、太阳能电池等。
通过选择适当的金属有机化合物和反应条件，可以在固体表面上沉积出均匀、致密的金属薄膜。
其次，CVD还可以制备氧化物薄膜。
氧化物薄膜在光电子器件和传感器等领域中具有重要的应用。
通过选择适当的氧化物前体和反应条件，可以在固体表面上沉积出具有特定结构和性质的氧化物薄膜。
此外，CVD还可以制备氮化物薄膜、硫化物薄膜等。
CVD技术具有许多优点。
首先，CVD可以在较低的温度下进行，从而避免了材料的热降解或相变等问题。
其次，CVD可以实现对薄膜的精确控制，包括薄膜的厚度、成分、结构等。
通过调节反应气体的组成和反应条件，可以得到具有不同特性的薄膜。
此外，CVD可以实现对大面积薄膜的均匀沉积，适用于工业生产。
最后，CVD技术还可以实现多层薄膜的沉积，从而实现对薄膜性能的进一步调控。
然而，CVD技术也存在一些挑战。
首先，CVD技术的反应过程比较复杂，需要对反应机理和反应动力学等进行深入研究。
其次，CVD技术需要严格控制反应气体的流量、压力和温度等参数，以获得高质量的薄膜。
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。
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。
芯片cvd沉积技术
芯片cvd沉积技术芯片CVD沉积技术是一种重要的制备技术，它可以制备出高质量、高性能的半导体材料，被广泛应用于集成电路、光电子器件、传感器等领域。
CVD沉积技术是一种化学气相沉积技术，它利用化学反应在基片表面沉积出所需的材料。
CVD沉积技术具有高沉积速率、高沉积效率、高沉积质量等优点，因此被广泛应用于半导体制备领域。
CVD沉积技术的原理是利用化学反应在基片表面沉积出所需的材料。
在CVD沉积过程中，首先需要将沉积材料的前体气体引入反应室中，然后通过加热、电子激发等方式将前体气体分解成反应物，反应物在基片表面发生化学反应，形成所需的材料。
CVD沉积技术的反应过程需要在高温、高压、惰性气氛下进行，以保证反应的稳定性和高效性。
CVD沉积技术的应用非常广泛，特别是在半导体制备领域。
CVD沉积技术可以制备出高质量、高性能的半导体材料，如Si、Ge、GaAs等。
这些材料被广泛应用于集成电路、光电子器件、传感器等领域。
CVD沉积技术还可以制备出复杂的多层膜结构，如SiO2/Si、Si3N4/Si等，这些多层膜结构在微电子器件中有着重要的应用。
CVD沉积技术的优点主要体现在以下几个方面。
首先，CVD沉积技术具有高沉积速率，可以在短时间内制备出大面积的薄膜。
其次，CVD沉积技术具有高沉积效率，可以将前体气体的利用率提高到90%以上。
再次，CVD沉积技术可以制备出高质量、高性能的材料，具有良好的电学、光学、机械性能等。
最后，CVD沉积技术可以制备出复杂的多层膜结构，可以满足微电子器件对多层膜结构的需求。
总之，CVD沉积技术是一种重要的制备技术，被广泛应用于半导体制备领域。
CVD沉积技术具有高沉积速率、高沉积效率、高沉积质量等优点，可以制备出高质量、高性能的半导体材料和复杂的多层膜结构。
随着微电子器件的不断发展，CVD沉积技术将会有更广泛的应用前景。
第六讲化学气相沉积CVD技术
如:当反应速度与物质浓度的一次方成正比时 ，则反应属于一级反应。如下述的正向反应
SiCl4+2H2Si+4HCl SiCl3H+H2Si+3HCl SiCl2H2Si+2HCl SiClH3Si+HCl+H2 SiCl2+H2Si+2HCl SiH4Si+2H2
6个反应，6个平衡常数 K
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
化学气相沉积化学反应平衡的计算
热力学计算不仅可预测CVD过程进行的方向， 还可提供化学平衡的详细信息，这提供了对过程 进行优化的可能性
为此，需要给定温度T、压力P、初始化学组成 x0，求解反应在化学平衡时各组分的分压 pi 或 浓度 xi
但在这种计算中，需要加以考虑的物质种类往往很 多
化学气相沉积化学反应平衡的计算
第一个例子：利用 H2 还原 SiCl4 制备硅薄膜时:
SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)
(1200C)
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：
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)
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)
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4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 金刚石具体生长条件一般为： 温度：700－1000℃ 压力：几个－几十个Pa 功率：几百－几千VA 时间：视膜厚而定 检测：X-射线，SEM，Raman，等
微 米 金 刚 石 薄 膜
纳米金刚石薄膜
光 学 级 金 法 刚 生 石 长 膜 的
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 3） 氢原子同固相基片表面形成吸附层，降低气相碳 源－固相基片的界面能，有利于固相基片表面吸附气相碳 源，加速气相碳源脱氢和碳原子从气相—固相的转变。 4） 氢原子实际上成了输送具有sp3型及其过渡型杂化 状态的碳原子到气相－固相碳原子的悬键或带氢原子的松 动键上脱氢、键合、成核、长大。 5） 氢原子同非金刚石结构的固相碳（如石墨）和气 相碳（如多碳烃）转化为甲烷，增大气相碳的浓度。
现代分析技术
薄膜制备技术－ CVD沉积技术
1. 化学气相沉积（CVD） 1.1 化学气相沉积 化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）是 一种薄膜化学制备技术，与物理气相沉积（Physical Vapor Deposition, PVD）相对应。在半导体、氧化物、氮化物、 碳化物等薄膜制备中得到了广泛应用。 CVD是把含有构成薄膜元素的化合物和反应所必需的 单质气体（如沉积 Si 膜，化合物 SiH4 ， 单质气体 H2 ；如沉 积 C膜，化合物 CH4 、单质气体 H2 ）供给至基片，借助外 界供给的能量在基片表面发生化学反应和相变生成要求的 薄膜。
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD ②它可以在很宽的气压范围内获得。因而等离子体温 度变化范围很大。低压时，对有机反应、表面处理等尤为 有利，人们称之为冷等离子体；高压时其性质类似于直流 弧，人们称之为热等离子体。 ③微波等离子体发生器本身没有内部电极，从而消除 了污染和电极腐蚀，有利于高纯化学反应和薄膜的纯度。
C(g)+ D(g)→（等离子体）积（PECVD） 从热力学上讲，在反应虽能发生但反应相当迟缓的情 况下，借助等离子体激发状态，可促进反应，或使通常从 热力学上讲难于发生的发应变为可能。在等离子体增强 CVD沉积过程中，参与的粒子包括电子、原子、分子（基 态与激发态）、离子、原子团、离子团、光子等。这一过 程不仅发生在气体中而且发生在基片表面和其附近处。反 应的中间生成物不是一种而是几种，在膜生成过程中，很 难判断表面上发生的等离子体反应。这方面虽有许多研究 报告，但不少是经验性的。等离子体由于受许多参数影响 而有很大变化，这使解释成膜机理变得复杂。
MPECVD
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.2 RPECVD 射 频 等 离 子 体 增 强 化 学 气 相 沉 积 （ RF PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition, RPECVD ） ， 是 PECVD 的另外一种技术。它是将射频能量作为 CVD 过程 能量供给方式的一种CVD工艺，利用射频能量使反应气体 等离子化。实验室利用这种技术制备了Si:H薄膜。 应用目标： 太阳电池 制备方法： RF-PCVD（13.56MHz） VHF-PCVD（10-4100MHz） 衬底：玻璃，单晶Si片 气源：SiH4，H2 制备了本征、B掺杂、P掺杂 nc-Si:H, c-Si:H 薄膜
1. 化学气相沉积（CVD） 1.2 CVD的化学反应 CVD是通过一个或多个化学反应得以实现的，涉及到 反应化学、热力学、动力学、输运现象、CVD及薄膜的生 长等。其反应方式有很多种，见下页表。
1. 化学气相沉积（CVD） 1.2 CVD的化学反应 CVD的反应机理是复杂的，原因是由于反应气体中不 同化学物质之间的化学反应和向基片的析出是同时发生的 缘故。在CVD中的析出过程可以理解如下： ①原料气体向基片表面扩散； ②原料气体吸附到基片； ③吸附在基片上的化学物质的表面反应；
④析出颗粒在表面的扩散；
⑤产物从气相分离；
⑥从产物析出区向块状固体的扩散。
1. 化学气相沉积（CVD）
1.3 CVD的化学反应的特点 ①在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气 相化学反应而沉积固体。 ②可以在大气压（常压）或者低于大气压下（低压） 进行沉积。一般来说低压效果要好些。 ③采用等离子体或激光辅助技术可以显著地促进化学 反应，使沉积可在较低的温度下进行。 ④沉积层的化学成分可以改变，从而获得梯度沉积物 或者得到混合沉积层。 ⑤绕镀性好，可在复杂形状基体上及颗粒材料上沉积。 ⑥可以形成多种金属、合金、陶瓷和化合物沉积层。
微波等离子体增强CVD
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 图 11.47 至图 11.50 示出衬底表面吸附氢原子产生的单 悬键吸附若干典型甲烷 及其中间态分子和发生脱氢、键 合等反应。
微波等离子体增强CVD
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 稀释气体的氢原子对CVD金刚石多晶膜的生长起重要 作用 ： 1） 氢原子与碳形成的甲烷中，使得碳原子在金刚石 亚稳区保持 sp3 型杂化状态，其驰豫时间足够达到固相基 片表面。 2） 氢原子同甲烷可以形成多种中间态的气相分子和 集团，促使碳－氢键松动，又使碳原子处于或趋于 sp3 型 及其过渡型的杂化状态，其驰豫时间足够达到固相基片表 面。
MPCVD设备示意图
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 以金刚石多晶薄膜的制备为例。有多种方法可制备该 种薄膜，如：热解化学气相沉积（热丝CVD）、火焰化学 气相沉积、直流等离子体喷射化学气相沉积、微波等离子 体化学气相沉积，等。 MPCVD生长金刚石薄膜设备的原理图见下页图。
等。
3. 热CVD 热CVD技术，就是以加热的方式赋予原料气体以能量 使其发生各种化学反应，在基片上析出非挥发性的反应产 物－发生相变－来制备薄膜，故称为热CVD 。 热CVD反应室结构及加热方式见下图。
热 反 应 室 结 构
CVD
3. 热CVD 利用热CVD生长技术，可制备半导体、氧化物、氮化 物、碳化物、硼化物、复合氧化物等多种薄膜。
④微波等离子体的参数变化范围较大，这为广泛应用 提供了可能性。
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 利用微波等离子体的上述特点，MPECVD技术已在集 成电路、光导纤维，保护膜及特殊功能材料的制备等领域 得到日益广泛的应用。 MPECVD装臵一般包括： 1. 微波源：频率2.45GHz 2. 反应室系统：样品台、加热系统、气体出口，等。 有的系统有若干个真空室。 3. 抽气系统：机械泵、分子泵、离子泵。 4. 气体导入系统：质量流量计。 5. 监控系统：温度监控、压力监控、流量监控、功率 监控，等。
2. CVD 的分类 CVD 的种类大致可分为： 1. 热化学气相沉积，简称热CVD（最简单）
以及在热CVD基础上发展起来的：
2. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 3. 激光化学气相沉积（LCVD） 4. 超声波化学气相沉积（UWCVD） 5. 电子回旋共振化学气相沉积（ECRCVD）
6. 金属有机化学气相沉积（MOCVD）
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 当 CH4 和 H2 的混合气体（ CH4 比例 0.3-8% ）进入沉积 室后，被微波激发后等离子化，分解成C, H, H2, CH3, CH2, CH 等，形成等离子体。气相碳源吸收能量后，其电子从 低能态转移到高能态，趋于或处于激发态，促使碳原子及 其集团形成 sp3 型和其过渡型杂化状态，形成金刚石结晶 （成核与生长）基元。 图 11.39 至图 11.46 示出衬底上出现单、双悬键吸附一 些典型的甲烷及其中间态分子和集团，并发生脱氢和键合 反应（包括金刚石成核、生长）。
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 由于 PECVD 使原料气体等离子化，生成化学性活泼 的离子、原子、原子团等，因而可以在低温下（ 250 － 350℃ ）生成薄膜。这就使得热损失少，抑制了与衬底物 质的反应，并可在非耐热衬底上生长薄膜。 CVD反应： C(g)+ D(g)→（加热）A(s)+ B(g) PCVD反应：
5） 各种装臵还有许多不明确的固有影响因素。
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 微波等离子体增强化学气相沉积（Microwave PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition, MPECVD）是将微波 作为CVD 过程能量供给方式的一种 CVD技术。它利用微 波能量使反应气体等离子化，一般说来，凡直流或射频等 离子体能应用的领域，微波等离子体均能应用。 此外，微波等离子体还有其自身的一些特点，例如： ①在一定的条件下，它能使气体高度电离和离解，即 产生的活性粒子很多，人们称之为活性等离子体。
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 4.1 MPECVD 衬底：Si、Mo、金刚石等 气相碳源：甲烷（CH4）、甲醇、乙醇、丙酮、三甲 胺等 稀释气体：H2、Ar 掺杂气体：N2 衬底的表面处理对沉积非常重要，主要是增加缺陷， 提高成核密度。衬底的温度由微波源功率和气压决定。一 般为700－1200℃。
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 影响等离子体状态的参数有： 1） 基片温度，基片有无偏压作用；
2） 气体压力、流量，稀释气体种类，稀释气体含量 比，有无掺杂气体及掺杂气体含量比；
3） 与放电功率、频率的关系，耦合方式（内部电极 与外部电极不同，电容耦合与电感耦合不同）； 4） 基片种类、反应前处理、升温降温速率等；
4. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 热CVD技术的发展： 1. 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 2. 激光化学气相沉积（LCVD） 3. 超声波化学气相沉积（UWCVD） 4. 金属有机化学气相沉积（MOCVD） 5. 电子回旋共振化学气相沉积（ECRCVD） 与热 CVD 法不同， PECVD 借助等离子体的作用，使 得这种沉积过程具有一些新的特点。 PECVD 中最常用的 是微波等离子体增强（ M-PECVD ）和射频等离子体增强 （RF-PECVD, VHF-PECVD）两种。