最新实验二 等离子体增强化学气相沉积制备薄膜
等离子体增强化学气相沉积(二)2024
等离子体增强化学气相沉积（二）引言概述：等离子体增强化学气相沉积（PECVD）是一种广泛应用于微电子和薄膜制备领域的表面改性技术。
本文将探讨PECVD的工作原理和应用，着重介绍其在材料科学和纳米技术领域的应用。
文中将从五个方面进行阐述：等离子体的产生、反应区中化学物质激发、气体输运机制、薄膜沉积过程和应用案例。
正文：一、等离子体的产生1. 等离子体的定义和特点2. 等离子体的产生方法3. 等离子体源的种类和选择4. 等离子体源的作用机制5. 等离子体温度和密度的控制方法二、反应区中化学物质激发1. 等离子体激发的基本原理2. 等离子体激发对反应的影响3. 等离子体激发的参数优化4. 等离子体激发对沉积薄膜性能的影响5. 等离子体激发的技术进展和挑战三、气体输运机制1. 气体输运的基本原理2. 气体输运的控制方法3. 气体输运对沉积速率和成分的影响4. 气体输运对薄膜质量的影响5. 气体输运在PECVD中的应用案例四、薄膜沉积过程1. 沉积过程概述和反应动力学2. 主要影响沉积过程的因素3. 沉积速率的控制方法4. 沉积过程中的界面反应和成核机制5. 沉积薄膜的表征和评估方法五、应用案例1. 硅基和非硅基薄膜的沉积2. 光学薄膜和光学器件的制备3. 氢化非晶硅薄膜的应用4. 生物材料和生物传感器的制备5. 纳米材料和纳米器件的制备结论：等离子体增强化学气相沉积是一种广泛应用于微电子和薄膜制备领域的表面改性技术。
本文从等离子体的产生、反应区中化学物质激发、气体输运机制、薄膜沉积过程和应用案例五个方面进行了详细阐述。
通过深入了解PECVD的工作原理和应用，我们可以更好地利用这一技术来满足各种材料科学和纳米技术的需求。
等离子体增强化学气相沉积制备的zno薄膜研究
等离子体增强化学气相沉积制备的zno薄膜研究等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 是一种制备纳米薄膜的常见方法，常用于制备 ZnO 薄膜等。
ZnO 薄膜是一种高性能的透明导电材料，广泛应用于太阳能电池、LED 等领域。
PECVD 制备 ZnO 薄膜的方法主要有以下几种:
1. 气相沉积法：利用氢气、氮气、ZnO 等气体在基板上形成 ZnO 薄膜。
这种方法制备的薄膜具有较高的透明度和导电性。
2. 等离子体增强化学气相沉积法：利用等离子体增强化学气相沉积技术，将 ZnO 前驱体气体通过等离子体加热，使其发生反应并沉积成 ZnO 薄膜。
这种方法制备的薄膜具有较低的电阻率和较高的透明度。
3. 溅射法：利用 ZnO 粒子的溅射效应，将 ZnO 粒子沉积在基板上形成ZnO 薄膜。
这种方法制备的薄膜具有较高的透明度和导电性。
在 PECVD 制备 ZnO 薄膜的过程中，等离子体增强化学气相沉积技术是一种有效的方法，能够制备出高质量的 ZnO 薄膜。
此外，研究人员还探索了不同的等离子体增强化学气相沉积条件，如等离子体能量、ZnO 前驱体气体浓度、反应温度等，以优化制备 ZnO 薄膜的性能。
PECVD 制备 ZnO 薄膜是一种有效的方法，能够制备出高质量的 ZnO 薄膜，并应用于各种领域，如太阳能电池、LED 等。
化学气相沉积制备功能膜(3篇)
第1篇摘要：化学气相沉积（CVD）技术是一种重要的薄膜制备方法，广泛应用于制备各种功能膜。
本文介绍了CVD技术的基本原理、常用设备、制备过程以及功能膜的应用，旨在为相关领域的研究者提供参考。
关键词：化学气相沉积；功能膜；制备；应用一、引言随着科学技术的不断发展，对薄膜材料的需求日益增长。
化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）技术作为一种重要的薄膜制备方法，因其具有高纯度、高均匀性、可控性好等优点，在制备各种功能膜方面具有广泛的应用前景。
本文将介绍CVD技术的基本原理、常用设备、制备过程以及功能膜的应用。
二、CVD技术的基本原理CVD技术是一种通过化学反应将气态物质转化为固态薄膜的方法。
其基本原理是在一定的温度、压力和化学反应条件下，将含有目标元素的气态物质引入反应室，使其在基板上发生化学反应，形成固态薄膜。
CVD反应过程主要包括以下步骤：1. 气态物质的引入：将含有目标元素的气态物质通过管道引入反应室。
2. 气态物质的混合：在反应室内，气态物质与反应室内的气体混合，形成一定的浓度。
3. 气态物质的分解：在高温、高压等条件下，气态物质发生分解反应，释放出活性物质。
4. 活性物质的沉积：活性物质在基板上发生化学反应，形成固态薄膜。
5. 沉积物的后处理：对沉积物进行清洗、退火等后处理，提高薄膜的性能。
三、CVD技术的常用设备CVD技术的常用设备包括：1. 反应室：用于容纳反应物、催化剂和基板等，通常采用石英、陶瓷或不锈钢等材料制成。
2. 气源系统：提供反应所需的气态物质，包括纯气、混合气和载气等。
3. 控制系统：控制反应室内的温度、压力、流量等参数，确保反应过程稳定进行。
4. 基板支撑系统：用于固定基板，使其在反应过程中保持稳定。
5. 产物收集系统：收集沉积的薄膜，通常采用旋转或滑动的方式收集。
四、CVD制备过程CVD制备过程主要包括以下步骤：1. 准备：选择合适的基板、气源、催化剂等，并对反应室进行清洗和预热。
等离子体增强化学气相沉积
等离子体增强化学气相沉积1、等离子体增强化学气相沉积的主要过程等离子体增强化学气相沉积（pecvd）技术是借助于辉光放电等离子体使含有薄膜组成的气态物质发生化学反应，从而实现薄膜材料生长的一种新的制备技术。
由于pecvd技术是通过应气体放电来制备薄膜的，有效地利用了非平衡等离子体的反应特征，从根本上改变了反应体系的能量供给方式。
一般说来,采用pecvd技术制备薄膜材料时，薄膜的生长主要包含以下三个基本过程：首先，在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生初级反应，使得反应气体发生分解，形成离子和活性基团的混合物；其二，各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运，同时发生各反应物之间的次级反应；最后，到达生长表面的各种初级和次级反应产物被吸附并与表面反应，伴随着气体分子的重新释放。
具体说来，基于辉光放电方法的pecvd技术，能够使得反应气体在外界电磁场的激励下实现电离形成等离子体。
在辉光放电的等离子体中，电子经外电场加速后，其动能通常可达10ev 左右，甚至更高，足以破坏反应气体分子的化学键，因此，通过高能电子和反应气体分子的非弹性碰撞，就会使气体分子电离（离化）或者使其分解，产生中性原子和分子生成物。
正离子受到离子层加速电场的加速与上电极碰撞，放置衬底的下电极附近也存在有一较小的离子层电场，所以衬底也受到某种程度的离子轰击。
因而分解产生的中性物依扩散到达管壁和衬底。
这些粒子和基团（这里把化学上是活性的中性原子和分子物都称之为基团）在漂移和扩散的过程中，由于平均自由程很短，所以都会发生离子-分子反应和基团-分子反应等过程。
到达衬底并被吸附的化学活性物（主要是基团）的化学性质都很活泼，由它们之间的相互反应从而形成薄膜。
2、等离子体内的化学反应由于辉光放电过程中对反应气体的激励主要是电子碰撞，因此等离子体内的基元反应多种多样的，而且等离子体与固体表面的相互作用也非常复杂，这些都给pecvd技术制膜过程的机理研究增加了难度。
等离子体增强化学气相沉积技术
等离子体增强化学气相沉积技术
等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD）是一种利用等离子体反应来制备薄膜的技术。
该技术可以在低温下制备高质量的薄膜，具有广泛的应用前景。
PECVD技术的基本原理是将气体通过电场加热，使其形成等离子体，然后将等离子体沉积在基底上形成薄膜。
等离子体反应可以使气体分子发生化学反应，从而形成所需的化合物。
PECVD技术可以制备多种材料的薄膜，如氮化硅、氧化硅、碳化硅等。
PECVD技术具有许多优点。
首先，它可以在低温下制备高质量的薄膜，这对于一些温度敏感的基底非常重要。
其次，PECVD技术可以制备大面积的薄膜，这对于工业生产非常有利。
此外，PECVD技术可以制备多种材料的薄膜，这使得它在许多领域都有广泛的应用。
PECVD技术在半导体、光电子、涂层等领域都有广泛的应用。
在半导体领域，PECVD技术可以制备氮化硅、氧化硅等材料的薄膜，用于制备晶体管、电容器等器件。
在光电子领域，PECVD技术可以制备氮化硅、氧化硅等材料的薄膜，用于制备LED、太阳能电池等器件。
在涂层领域，PECVD技术可以制备碳化硅、氮化硅等材料的薄膜，用于制备防护涂层、耐磨涂层等。
等离子体增强化学气相沉积技术是一种非常重要的制备薄膜的技术。
它具有许多优点，可以制备多种材料的薄膜，应用领域广泛。
随着
科技的不断发展，PECVD技术将会在更多的领域得到应用。
等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在薄膜制备中的应用综述(精)
等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD）在薄膜制备中的应用综述摘要：本文综述了现今利用等离子体技术增强化学气相沉积（CVD）制备薄膜的原理、工艺设备现状和发展。
关键词：等离子体；化学气相沉积；薄膜；一、等离子体概论——基本概念、性质和产生物质存在的状态都是与一定数值的结合能相对应。
通常把固态称为第一态，当分子的平均动能超过分子在晶体中的结合能时，晶体结构就被破坏而转化成液体(第二态)或直接转化为气体(第三态)；当液体中分子平均动能超过范德华力键结合能时，第二态就转化为第三态；气体在一定条件下受到高能激发，发生电离，部分外层电子脱离原子核，形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种集合体形态，从而形成了物质第四态——等离子体。
只要绝对温度不为零，任何气体中总存在有少量的分子和原子电离，并非任何的电离气体都是等离子体。
严格地说，只有当带电粒子密度足够大，能够达到其建立的空间电荷足以限制其自身运动时，带电粒子才会对体系性质产生显著的影响，换言之，这样密度的电离气体才能够转变成等离子体。
此外，等离子体的存在还有空间和时间限度，如果电离气体的空间尺度L下限不满足等离子体存在的L>>lD（德拜长度lD）的条件，或者电离气体的存在的时间下限不满足t>>tp （等离子体的振荡周期tp）条件，这样的电离气体都不能算作等离子体。
在组成上等离子体是带电粒子和中性粒子（原子、分子、微粒等）的集合体，是一种导电流体，等离子体的运动会受到电磁场的影响和支配。
其性质宏观上呈现准中性（quasineutrality），即其正负粒子数目基本相当，系统宏观呈中性，但是在小尺度上则体现电磁性；其次，具有集体效应，即等离子体中的带电粒子之间存在库仑力。
体内运动的粒子产生磁场，会对系统内的其他粒子产生影响。
描述等离子体的参量有粒子数密度n和温度T 。
通常用ne、ni 和ng 来表示等离子体内的电子密度、粒子密度和中性粒子密度。
微波等离子体化学气相沉积法制备金刚石或类金刚石薄膜
一实验目地. 了解等离子体产生地基本原理和方法，掌握多功能微波等离子体装置地使用方法；. 利用等离子体化学气相沉积地方法制备金刚石或类金刚石薄膜材料；. 观察薄膜形貌、测试薄膜地显微硬度.二实验仪器与原材料多功能微波等离子体装置、超声清洗机、高倍光学显微镜、显微硬度仪、硅片、金刚石微粉、氢气、甲烷或甲醇、乙醇等有机溶液资料个人收集整理，勿做商业用途三实验原理．等离子体自然界中物质地形态除了固、液、气三种形态之外，还存在第四态，即等离子体状态，其实在浩渺地宇宙中，等离子体态是物质存在地最普遍地一种形态，包括恒星，星云等.从将等离子体划为物质地第四态这个角度来看，等离子体地产生过程为：固体物质在受热地情况下熔化成液体，液体进一步受热后变成气体，气体进一步受热后，中性地原子和分子电离成离子和电子，形成等离子体.因此，只要给予稀薄气体以足够地能量将其离解，便可使之成为等离子体状态.资料个人收集整理，勿做商业用途．气体被能量激励或激发成为等离子体后，等离子体中地离子或离子基团以及原子和原子基团之间地相互作用力将达到稳定或平衡.由于等离子体中含有大量具有高能量地活性基团，这使得等离子体能够参与或发生许多不同地化学或物理反应.制备功能薄膜便是其中地一例.资料个人收集整理，勿做商业用途．等离子体化学气相沉积等离子体在进行化学气相沉积时，活性基团与载体或活性基体之间发生一系列复杂地化学或物理反应，最终形成所需要地功能薄膜.资料个人收集整理，勿做商业用途（气）（气）→ （固）（气）反应气体、被激发为等离子体状态，其活性基团发生反应生成所需要地固态物沉积在基片上，可广泛用于功能薄膜或纳米材料地合成.如金刚石薄膜、氮化碳薄膜、生物或医用薄膜、碳纳米材料等.资料个人收集整理，勿做商业用途.微波地产生、传导及利用其激发产生等离子体本实验装置中，频率为地微波由磁控管来产生，依靠调整短路活塞使微波能量集中到反应腔中.．仪器工作原理本实验在微波源地石英管式微波等离子体装置上进行地，其技术原理是：由微波源产生地频率为地微波，沿矩形波导管以模式传输，经过调整短路活塞，最后在水冷谐振腔反应室内激励气体形成轴对称地等离子体球，等离子体球地直径大小取决于真空沉积室中气体压力和微波功率.基片温度以微波等离子体地自加热方式来达到.对于气体系统而言，在高能量、高密度等离子体和合适地工艺条件下，气体发生离解而产生大量地含碳基团和原子氢.含碳基团在基片表面进行结构重组，由于原子氢对键地刻蚀作用远比对键强烈，这样重组后地碳碳键具有金刚石结构地键保留下来，开始金刚石晶粒地优先成核、生长阶段，逐渐在基片表面上得到完整地金刚石薄膜.该装置产生地微波等离子体有许多优点：无内部电极，可避免放电污染，运行气压范围宽，能量转换效率高，可产生大范围地高密度等离子体.资料个人收集整理，勿做商业用途四实验内容及步骤. 线路连接与检查：连接并检查总电源，冷却水，气路.冷却水箱中水位至约％地位置且水质正常，检查气路是否已经连接安置到位.资料个人收集整理，勿做商业用途. 基片地制备与安放：将硅片用μ地金刚石粉研磨～分钟后用乙醇清洗干净，然后将硅片放在光学显微镜下观察，要求研磨预处理后地硅基片表面有均匀细密条纹.资料个人收集整理，勿做商业用途. 经研磨预处理好地硅片使用乙醇溶液超声清洗，并将其迅速干燥处理后放置到石英管反应腔中地样品支架台上.资料个人收集整理，勿做商业用途. 按顺序依次打开总电源→冷却水→机械泵→真空计，抽本底真空到要求值.然后打开高压开关，逐步提高磁控管工作电压，使反应腔中地气体受激产生等离子体.资料个人收集整理，勿做商业用途. 通入工作气体，调节流量至设定值，关闭隔膜阀，通过调节高真空微调阀，使工作气压达到所需地气压，在气压稳定后，关闭真空计.调节短路活塞使等离子体球位于基片上方.资料个人收集整理，勿做商业用途. 稳态工作小时后关闭装置，关闭时按以下顺序：先关闭气路，然后逐步调低高压，关高压；关机械泵；关水冷；关总电源.打开真空室，取出样品.资料个人收集整理，勿做商业用途. 在显微镜下观察发生地变化并分析原因和结果.五思考题：．影响基片温度地因素有哪些？基片温度对沉积有何影响？．沉积工艺对化学气相沉积地影响？。
等离子体增强化学气相沉积原理
等离子体增强化学气相沉积（PECVD）原理引言等离子体增强化学气相沉积（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）是一种常用的薄膜制备技术，广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。
PECVD利用等离子体的激活作用，通过化学反应在基底表面沉积出薄膜。
本文将详细解释PECVD的基本原理，包括等离子体的产生、等离子体与气相反应物的相互作用以及薄膜的沉积过程。
等离子体的产生在PECVD中，等离子体的产生是实现薄膜沉积的关键步骤。
等离子体是一种带电的、部分电离的气体，其产生需要在低压条件下施加外加电场。
常见的等离子体产生方式有射频（Radio Frequency，RF）放电、微波（Microwave，MW）放电和电子回旋共振（Electron Cyclotron Resonance，ECR）放电。
以射频放电为例，其原理如下： 1. 在真空室中放置两个电极，其中一个电极作为基底（或称为工作电极），另一个电极作为对电极。
2. 将反应气体充入真空室，使压力降至较低的范围（通常在几十帕至几百帕之间）。
3. 施加射频高频电场，使得工作电极上的反应气体电离，形成等离子体。
4. 等离子体中的电子和正离子在电场的作用下不断加速，与气相反应物发生碰撞。
等离子体与气相反应物的相互作用等离子体与气相反应物的相互作用是PECVD中的核心过程。
等离子体中的电子和正离子与气相反应物发生碰撞，引发一系列化学反应，最终形成沉积在基底上的薄膜。
等离子体与气相反应物的相互作用过程主要包括： 1. 电子碰撞电离：等离子体中的高能电子与气相反应物发生碰撞，将其电离成正离子和电子。
2. 电子激发：等离子体中的电子通过与气相反应物碰撞，将其激发到高能态。
3. 电子复合：等离子体中的电子与正离子发生复合反应，释放出能量。
4. 离子轰击：等离子体中的正离子与气相反应物发生碰撞，将其激发或电离。
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实验二等离子体增强化学气相沉积制备薄膜实验二 等离子体增强化学气相沉积制备薄膜实验目标1．了解等离子体增强化学气相沉积（PECVD ）制备薄膜的基本原理。
2．了解等离子体增强化学气相沉积（PECVD ）制备薄膜的实验流程。
一．实验原理1、化学气相沉积(CVD)原理化学气相沉积是通过一定能量(热、等离子体、光、超声等)激发含有构成薄膜元素的气态前驱物(一种或多种化合物以及单质)经过一定的化学反应而在基片上形成固态薄膜。
CVD 工艺（以硅烷气体(SiH 4)分解形成多晶硅为例）：如图1所示一个简单的反应器，具有一个管道，管道壁温度维持在Tw ，单个基片放置在管道中央的加热基座上，基座温度为Ts ，通常保持Ts>>Tw 。
，假设气体从左到右通过管道流动。
当硅烷接近热基座时就开始分解，所以硅烷的浓度将沿着管道长度方向降低，从而导致淀积速率沿着管道长度也存在梯度。
为改善沉积均匀性，可引入惰性气体，使之硅烷混合，作为携带气体。
另外还引入稀释气体。
通常用做硅烷稀释剂的是分子氢(H 2)。
通常采用低浓度的反应气体(H 2中含1％SiH 4)，在腔体中保持气流的运行足够缓慢，使得反应腔中的压力可认为均匀的。
对于硅烷，所发生的总反应应该是：42SiH (g)Si(s)+2H (g)如果这种反应是在基片上方的气体中自发地发生，称为同质过程(homogeneous process)。
一般说来，化学气相沉积过程包括以下几步(以硅烷分解形成多晶硅为例)：(1) 反应气体从腔体入口向基片附近输运；2) 这些气体反应生成系列次生图1 简单的原型热CVD 反应器分子；(3) 这些反应物输运到基片表面；(4) 表面反应释放出硅；(5) 气体副产物解吸附；(6) 副产物离开基片表面的输运；(7)副产物离开反应器的输运。
只考虑主要的反应，则根据质量作用定律：242()SiH Hp SiH p p K T p =而平衡常数遵循阿列尼乌斯函数：/0()G kT p K T K e -∆=假定反应器的总压强p 是一个常数(如反应腔在大气压下运行)，其值等于各分压强之和：422SiH SiH H H p p p P p =+++Si/H 比则可根据入口气体流量f 获得：4444224242SiH SiH SiH H SiH H Hf p SiH f f p p p ==+++ 一旦分子吸附在表面，化学反应必然发生，结果移开硅原子并释放出氢。
以亚甲硅基为例，分子首先被吸收：22SiH (g)SiH (a) 表面反应必定按如下形式进行：22SiH (a)Si(s)+H (g)式中，(a)表示被吸收物质，(s)表示已加入固体的原子。
被吸附的亚甲硅基可以在基片表面扩散，最终与Si 成键并去除氢原子。
基片表面的扩散在CVD 过程中起着重要的作用。
当表面扩散长度大时(具有毫米量级)，沉积是非常均匀的。
2、等离子体增强原理在许多应用中，需要在非常低的衬底温度下沉积薄膜。
为了适应较低的衬底温度，对于气体和/或吸附分子应当采用热之外的另一种能源， PECVD 工艺在填充小几何结构方面具有优势。
PECVD 通常是用于沉积绝缘层，故只要考虑RF 放电。
基本的PECVD 系统有的几何结构为冷壁平板式，如图2所示。
所选择的RF 频率通常在MHz 量级。
在反应器中，气体可从周边喷入，也可通过上电极喷头喷入，由中心处出口通道排气，或者反过来，气体由中心喷入而在周边排气。
用PECVD 沉积的氧化物具有高浓度的氢(1～10)％。
一般也发现含相当量的水和氮。
精确的组分，关键取图2基本的冷壁平行板PECVD决于腔体功率和气体流量。
增加等离子体功率使沉积速率增加，但也使密度降低。
由于硅氧化反应容易，低的等离子体功率密度就能获的大的沉积速率。
沉积后高温烘烤可用来降低氢含量，并使薄膜致密，这些烘烤还可用以控制薄膜应力。
但通常选择PECVD工艺就是因为不允许这样的高温步骤。
PECVD薄膜有趣的特点之一，就是通过改变气流可以使薄膜组分由氧化物连续地变化到氮化物。
在13.56MHz冷壁PECVD系统中，通过添加并逐步增加N2O到SiH4，NH3和He混合气体中来沉积薄膜，可使薄膜折射率从氮化物折射率平滑地过渡到氧化物的折射率，获得层叠及缓变组分薄膜。
三、实验内容1、a-C薄膜的介绍：碳元素有很多种同素异形体，其中，金刚石是sp3杂化，有极高的硬度；石墨是sp2杂化，包含一个 键。
无定性碳(amorphous carbon, a-C, 有时又称类金刚石薄膜，Diamond-like Carbon, DLC)是另一类重要的碳基功能材料。
通常认为，它是碳的一种无定形结构，由任意排列的不同杂化态的碳原子混合而成，短程有序的三维材料。
a-C薄膜主要含有sp3和sp2两种结合状态的碳原子，sp2碳使薄膜具有石墨的性质，而sp3碳又使得薄膜具有金刚石的特性。
如果sp3碳的含量增加，则薄膜的硬度，内应力，电阻率和密度等相应增加。
相反，如果sp2碳的含量增加，则薄膜的电导率增加，而光学带隙减小。
因此，可以通过调整sp2和sp3杂化的比例，对a-C材料的性质进行裁减。
例如，调整其带隙可以获得高硬度、低摩擦系数、优异的光学性能、化学惰性、红外透明、高电阻率以及生物相容性等等特性。
2、制备a-C薄膜的方法主要有：化学气相沉积法(CVD)，脉冲激光沉积(PLD)，溅射法等等。
采用这些方法得到的a-C薄膜形态各不相同。
依sp3，sp2及sp杂化状态，微结构、形貌及掺杂(氢、氮、硼)的不同，可获得类聚合物a-C(polymer-like a-C), 类石墨a-C(graphite-like a －C), 纳米晶金刚石(nanocrystalline diamond)及类金刚石碳(diamond-like Carbon, DLC)。
近年来，由DLC 与金属、氧化物、聚合物构成的纳米复合体，能够提供更为优异的性能。
本实验使用如图4所示的冷壁平行板PECVD 装置制备沉积于玻璃衬底上的类金刚石薄膜(Diamond-like-carbon, DLC)。
CVD 制备DLC 薄膜主要是通过分解碳氢化合物气体来获得碳，本实验通过如下反应过程42CH (g)C(DLC)+2H (g)使甲烷(CH 4)在射频激发下分解得到碳并沉积获得DLC 薄膜。
实验者可以通过调节前驱物反应气体、稀释气体和携带气体的流量及反应气体的稀释浓度，衬底温度，射频功率等参数，对所制备薄膜的状态进行控制，由此获得关于PECVD 制备薄膜的原理和操作技术的初步认识。
四、实验步骤图4 本实验中所使用的PECVD 装置外观图a)开启真空腔；b)安装玻璃衬底；c)关闭真空腔（注意真空密封）；d)开启冷却水；开启或关闭相关的阀门（了解相关的阀门的作用及操作，抽真空时需同时对充气管道进行抽气，注意相关阀门的开闭)；；e)开启机械泵和罗兹泵抽粗真空；f)热偶规读数到达1pa量级后开启涡轮分子泵，观察电离规读数，当真空度进入10-4Pa后即可开始沉积；g)调节高频电极与衬底间的适当距离(~50mm)；h)依次开启甲烷气瓶及氢气瓶的角阀及减压阀，通过质量流量计控制两种气体的流量其中CH4为10SCCM，H2为40SCCM, 向混气室中充入甲烷和氢气(选择甲烷与氢气的比值，参考值：0.1~5%甲烷)，控制充气阀及闸板阀、质量流量计，使真空腔中维持数十Pa的恒定气压；i)调节衬底加热温度为200－300 C；j)打开射频溅射电源，先调节输出功率旋钮使输出较小的射频功率(500W 以下)确切为250W，仔细调节两个匹配旋钮，使Forward 尽可能大，Reflection尽可能小，并获得一定的板压；上述调节完成后，将输出功率调节到预定的溅射功率(约500W)，此时，应能获得数百V的板压；k)观察真空腔内的起辉状况；控制沉积时间；l)沉积结束后，将溅射电流降为零，关闭溅射电源，关闭衬底加热电源，关闭甲烷气与氢气，及相关的充气阀门与质量流量计；m)依次关闭涡轮分子泵、罗兹泵和机械泵，分子泵完全停止后向真空腔放气，开腔，取样品；n)关真空腔、停水、关电源五、实验记录1、开启甲烷气瓶和氢气瓶的角阀及减压阀后控制流量为：CH4：10SCCM ；H2：40SCCM两者为1:4的关系。
2、射频溅射电源的射频功率P=50W.3、镀膜时的气压为P=30Pa, 温度控制在T=250℃.4、实验可以观察到真空腔内的起辉现象。
3、对比在玻璃上镀膜的成品如下图：自上而下依次为CVD 镀膜玻璃；CVD 镀膜玻璃；空白玻璃；磁控溅射玻璃六、思考题与习题(1) 假设气体AB 被引入反应器及在反应腔中仅发生下列化学反应：ABA+B如果反应是在1个大气压(760Torr)和1000K 温度下进行，以及过程达到化学平衡(反应过程的吉布斯自由能变化为2.0eV, K 0=1.8×109Torr)，试计算每种气体的分压强。
答：由平衡反应方程：ABBA P P P K ⋅=而KTG eK K ∆-⋅=0得方程组：ABBA KTG P P P eK ⋅=⋅∆-0 AB B A P P P P ++=带入数据解得：Torr P P B A 374== Torr P AB 11=(2) 试简述衬底温度，反应气体流量和浓度，等离子体功率等对PECVD 成膜质量的影响。
答：①升高衬底温度时，迁移扩散能量高，薄膜的均匀性和致密度变好，成膜质量提高。
但由于温度较高时易再蒸发，因此成膜速率较小。
②反应气体流量和浓度越大，薄膜均匀性和致密度越好。
理由是由)ex p(C c A c n -⋅=可知，提高浓度能使临界衬底温度提高，从而提高致密度。
③等离子体功率越大，沉积速率越快，但是使致密度降低，成膜质量下降。