chemical vapor deposition，CVD

定义：用化学方法使气体在基体材料表面发生化学反应并形成覆盖层的方法。

学科：机械工程 机械制造工艺与设备_表面工程_气相沉积

相关词：激光化学 气相沉积 等离子体增强

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

化学气相沉积是使气体在基体材料表面发生化学反应并形成覆盖层的方法。参与反应的气体是一种或多种含有构成薄膜元素的化合物或单质，它们进入反应室后被加热激活，随后扩散并吸附到基体表面，发生化学反应，生成的固态物质沉积在基体表面，就得到我们所需的薄膜或涂层，气态的反应副产品从基体表面解吸并扩散到主气流中被排出。

通过化学气相沉积法得到的薄膜表面光滑、成分均匀，如果主动改变反应物的浓度或成分，还可以得到梯度薄膜或混合薄膜。它的成膜速度快，最高可达每分钟上百微米，能够同时对大量基板进行镀膜。化学气相沉积可以在常压和低压下进行，无须物理气相沉积的真空要求，设备简单。它的缺点是反应温度高（一般在1000℃左右），容易引起基体变形和材料性能劣化。这一缺陷可以通过等离子体或激光辅助激活的方式来弥补。

化学气相沉积是通过化学反应来实现的。常见的化学反应包括：热分解反应，如硅烷热分解沉积生成多晶硅；还原反应，如利用氢气还原四氯化硅制备单晶硅；氧化反应，如利用氧气氧化硅烷得到二氧化硅；化合反应，如气态四氯化钛与氮气和氢气在钢的表面反应生成耐磨的氮化钛涂层。通过控制温度、气压、反应物浓度等参数，就能够控制薄膜的生长速率。

化学气相沉积技术在多个前沿高精尖技术领域有着广泛的应用。它可以合成多种半导体材料，用于微电子器件的制备和集成电路的制造；也可以制备不同力学、化学性质的涂层，应用于光学涂层、耐磨涂层、防腐涂层等领域；另外，制备多种新兴材料（如金刚石薄膜、石墨烯薄膜、高温超导薄膜等）也离不开它。

责任编辑：张鹏辉