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热丝CVD,又名催化化学气相沉积。其英文名称有:Catalytic-CVD(Cat-CVD),Hot-wire CVD(HWCVD),Hot Filament CVD(HoFCVD)。其镀膜的基本原理如图1(a)所示:在一个真空腔体中有一些直流电加热的特种金属丝,加热丝的温度维持在一定温度(1700-2000℃,或者其它温度范围,根据镀膜的材料特性要求调节);通入反应气体(SiH4、H2等);反应气体与高温金属丝碰撞,发生催化裂解,生成多种具有强烈活性的“不带电”的基团(Si、H、SixHy等);这些活性基团从热丝表面随机向四周发射;“落到”衬底上(如加热?00℃左右的硅片);在衬底表面反应生成薄膜、/p>
目前已经获得较好性能的应用如下表所示:
行业 |
具体应用实例 |
结果 |
产业化现犵/strong> |
集成电路 |
1) 用于超小型MOS晶体管的栅侧壁和绝缘? |
1) 由于SiNx中H含量较低,MOS晶体管的寿命延长?个数量级、/span> |
尚未实现大规模生?/span> |
化合物半导体器件 |
1) GaN、GaAs等超高频晶体管的钝化. |
1) 通过减少钝化层以下的表面损伤来提高GaN或GaAs晶体管的截止频率和可用功率、/span> |
1) 2) 都实现了产业化应? |
2) 用于光通信的激光器钝化 |
2) 通过减少损伤增加能量和寿呼/span> |
||
显示?/strong> |
1) a-Si TFT (非晶硅薄膜晶体管), |
1) 具有较大的开关比,可实现低关断电流和高稳定性、/span> |
1) 尚未产业匕/span> |
2) 沉积态的薄膜晶体? |
2) 迁移率超?0cm2/Vs、/span> |
2) 尚未产业匕/span> |
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3)有机电致发光器件上的气体阻挡? |
3) OLED寿命超过15,000小时、/span> |
3) 尚未产业匕/span> |
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4) 复印机用感光鼒/span> |
4) 气体利用效率高,高速沉积、/span> |
4) 小规模生?/span> |
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太阳电池 |
1) 薄膜太阳能电? |
1) HWCVD的沉积速率快,气体利用率比PECVD高一个量? |
1) 尚未产业匕/span> |
2) 晶体硅太阳电池中的钝化层和减反射? |
2) 用HWCVD镀的膜具有极低的表面复合速率 velocity <0.2 cm/s . |
2) 尚未产业匕/span> |
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3) 非晶?晶体硅异质结太阳电池 |
3) 无等离子体损伤、气体利用率髗/span> |
3) 大规模批量生?/span> |
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机械工程 |
1) 汽车用镀金属镀层的替代涂装方法、/span> |
1) 混合动力轿车采用HWCVD镀膜后,镀层寿命比传统镀金属提高1个数量级、/span> |
1) 技术开发中 |
2) 在剃须刀上涂上涂层、/span> |
2)在不牺牲锐度的情况下,制造出低摩擦表面、/span> |
2) 高档剃须刀已产业化 |
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其他应用 |
1) 去除光刻胶、/span> |
1) 用HWCVD法去除经高剂量离子注入后的光刻胶,且不会有任何残留、/span> |
1) 相关设备已制造、/span> |
2) 表面清洁、/span> |
2) 清洁远紫外光刻的反射镜表靡/span> |
2) 在远紫外光刻设备中应? |
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3) 改善喷墨或丝网印刷金属线的电阻率、/span> |
3) 用HWCVD进行氢处理可以在室温下形成低电阻率的Cu或Ag金属线、/span> |
3)产业化推进中 |
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4) HWCVD法实现在c-Si中的低温P或B掺杂 |
4) 通过热丝裂解PH3戕/span>B2H6,可以在80℃条件下将P或B原子掺杂到c-Si中、/span> |
4)研究起步 |
暂无数据