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化学气相沉积法生产几种金属薄膜
金属薄膜因其有着较好的高导电率、强催化活性以及极其稳定引起了研究者的兴趣。和生成金属薄膜的其他方式相比,化学气相沉积法有更多技术优势,化学气相沉积设备多少钱,所以大多数制备金属薄膜都会采用这种方式。沉积金属薄膜用的沉积员物质种类比较广泛,不过大多是金属元素的卤化物和有机化合物,比如cocl2、氯化---铂、氯化---铱、dcpd化合物等等。
goto 团队在金属薄膜用作电极材料上做了大量的工作。他们所使用的衬底材料有蓝宝石、石英玻璃以及氧化钇稳定化的二氧化锆(ysz)等等。在成沉积时往装置中通入氧气是为了消除掉原料因热分解产生的碳,并制备出更有金属光泽的金属薄膜,如若不然则得到的就是铱碳簇膜,也就是纳米等级被晶碳层所包裹的铱颗粒。沉积在ysz 上面的铱碳簇膜有着较好的电性能和催化活性。在比较低的温度下,铱碳簇膜的界面电导率能达到纯铱或者纯铂的百倍以上。金属和炭组成的簇膜是一种输送多孔催化活性强的簇膜,在电极材料上的使用在未来将很有潜力。
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化学气相沉积装置主要的元件就是反应器。按照反应器结构上的差别,我们可以把化学气相沉积技术分成开管/封管气流法两种类型:
1 封管法这种反应方式是将一定量的反应物质和集体放置于反应器的两边,将反应器中---真空, 再向其中注入部分输运气体,然后再次密封, 再控制反应器两端的温度使其有一定差别,它的优点是:能有效够避免外部污染;无须持续抽气就能使是内部保持真空。
2 开管法这种制备方法的特点是反应气体混合物能够随时补充。废气也可以及时排出反应装置。以加热方法为区分,开管气流法应分为热壁和冷壁两种。前者的加热会让整个沉积室壁都会因此变热,所以管壁上同样会发生沉积。冷壁式加热一般会使用感应加热、通电加热以及红外加热等等。
化学气相沉积法之所以得到发展,是和它本身的特点分不开的,其特点如下。
i) 沉积物种类多: 可以沉积金属薄膜、非金属薄膜,也可以按要求制备多组分合金的薄膜,以及陶瓷或化合物层。
2) cvd反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆。
3) 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶---的薄膜镀层。由于反应气体、反应产物和基体的相互扩散,可以得到附着力好的膜层,这对表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜是很重要的。
4) 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多,化学气相沉积设备,由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层,这是有些半导体膜层所必须的。
5) 利用调节沉积的参数,化学气相沉积设备价格,可以有效地控制覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等。
6) 设备简单、操作维修方便。
7) 反应温度太高,化学气相沉积设备厂家,一般要850~ 1100℃下进行,许多基体材料都耐受不住cvd的高温。采用等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。
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