气相沉积技术课件

物理学院二月23低维材料制备技术1第一章气相沉积技术薄膜极其制备方法真空技术基础真空蒸镀溅射镀膜离子镀化学气相沉积分子束外延离子束合成薄膜技术2第一节薄膜及其制备方法一、薄膜的定义和基本性质1.1薄膜(thinfilm)Athinfilmisalayerofmaterialrangingfromfractionsofananometer(monolayer)toseveralmicrometersinthickness.按照一定的需要，利用特殊的制备技术，在基体表面形成的纳米(单原子层)到微米级厚度的膜层。3二、薄膜的形成过程及研究方法2.1薄膜的形成过程气相制备薄膜的过程大致可以分为成核和生长两个阶段基底表面吸附成膜原子后，吸附原子在表面进行扩散并相互作用，使吸附原子有序化，形成临界核，然后长大成岛和迷津结构，最后岛扩展结合成连续膜。临界核的大小，决定于原子间、原子与衬底的键能，并受到薄膜制备方法的限制。魔数（幻数，magicnumber）的限制5MagicNumberandShellStructure在质量丰度谱上有一个引人注目的特征：具有某些特定原子数的团簇的丰度明显的高于其他原子数的团簇。这些“幸运”的数字称为魔数或者幻数1)ParticleorderInertatomclusters,suchasAr,Kr,XeMagicnumbersare1,13,55,147,309,561……6Mackay二十面体堆积7Na团簇的丰度谱。上图为实验结果，下图为理论计算的能量二级差分9薄膜的生长模式在清洁的晶体衬底上，薄膜的生长模式有三种，分别是Frank-vandeMerwe(FM)模式、Stranski-Krastanov(SK)模式和Vollmer-Weber(VW)模式

10用A代表沉积原子，用B代表衬底原子，uAB表示衬底原子与沉积原子间的键能，uAA表示沉积原子之间的键能。FM生长模式一般发生在uAB>uAA、衬底晶格和沉积层晶格匹配良好的场合，润湿角为零，B衬底上形成二维A晶核，晶核长大以后联结成单原子层，铺满一层后继续上述过程，这样的生长也就是逐层外延生长；VW生长模式一般发生在uAB<uAA、衬底晶格和沉积层晶格很不匹配的场合，润湿角不为零，沉积原子倾向于长成一个一个分立的三维岛。SK生长模式介于上面两者之间，一般发生在uAB、uAA相近的场合，先形成单层膜后再岛状生长。这种生长模式一般发生在二维生长后，膜内出现应力的情况。11三、薄膜的种类和应用 四、薄膜的制备方法 4.1一般的制备方法真空镀膜、离子镀膜、溅射镀膜、低压化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、常压化学气相沉积、氧化法、电镀、涂敷、沉淀法、高压氧化法4.12气相沉积方法物理气相沉积(PVD)：真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀膜、脉冲激光沉积等等化学气相沉积(CVD)：CVD，MOCVD、PECVD等13第二节真空蒸镀一、真空蒸镀原理1.1膜料在真空状态下的蒸发特性真空蒸镀是将工件放入真空室，用一定的方法加热膜料，使之蒸发或升华，在工件表面凝聚成膜。蒸发速率：单位时间内膜料单位面积上蒸发出来的材料质量理想最高蒸发速率141.2蒸气粒子的空间分布蒸气粒子的空间分布显著的影响了蒸发粒子在基体上的沉积速率和基体上的膜厚分布。蒸气粒子的空间分布与蒸发源的形状和尺寸有关。两种蒸发源：点源，小平面源单一空间点源对平板工件上任一点的沉积厚度为：15(2)电子束蒸发方式及蒸发源电阻加热方式中，膜料与蒸发源材料直接接触，容易互溶，对半导体器件来说是不允许的。电子束加热蒸发能解决这个问题。蒸发源：电子枪。由电子发射源、电子加速电源、坩埚、磁场线圈、冷却水套等组成。膜料放在水冷坩埚中，电子束自源发出，用磁场线圈使电子束聚焦和偏转，对膜料进行轰击和加热。常用的是e型电子枪，还有直射式和环形。17181921(3)高频加热方式及蒸发源在高频感应线圈中放入氧化铝或者石墨坩埚对膜料进行高频感应加热蒸发。主要用于铝的大量蒸发。(4)激光加热方式及蒸发源激光照射膜料使其加热蒸发。可蒸发任何能吸收激光光能的高熔点材料。蒸发速率极高，且可实现一致生长。2223252.2真空镀膜设备真空镀膜设备一般包括前处理设备、蒸发镀膜设备和后处理设备三部分。蒸发镀膜机是主机，一般由真空室、真空获得系统、真空测量系统、蒸发系统和电器设备构成。真空室内有工件架、加热设备、离子轰击或离子源等。为了使膜厚均匀，还有工件的转动机构。膜厚监控系统：在镀膜过程中，测量和监控膜厚是非常重要的。膜厚测量主要有光干涉极值法、石英晶体振荡法和电子衍射法。26三、真空蒸镀工艺3.1一般工艺一般的工艺流程包括：镀前准备抽真空离子轰击烘烤预热蒸发取件镀后处理检测成品。镀前准备：工件清洗、蒸发源制作和清洗、真空室和工件架清洗、安装蒸发源、膜料清洗和放置、装工件等。离子轰击：主要是利用离子清洗表面，包括溅射作用和化学反应作用。表面可能吸附气体。烘烤：去除吸附气体，同时对工件预热。膜料预热：预热或者预熔膜料，去除表面吸附的气体和杂质，为蒸发镀膜做好准备。273.2合金镀膜工艺由于在同一温度下，不同的金属具有不同的饱和蒸气压，其蒸发速度也不一样，这样所得的膜层成分就会与合金镀料的成分有明显组分偏离。瞬源同时蒸发：采用单蒸发源时，使加热器间断的供给少量热量，产生瞬间蒸发；颗粒原料从加料斗一点一点出来，落尽蒸发源里。多源同时蒸发：采用多蒸发源，使各种金属分别蒸发，气相混合，同时沉积。利用该法还可以得到用冶炼方法所得不到的合金材料薄膜。29303.3化合物蒸镀工艺大多数的化合物在热蒸发时会全部或部分分解。所以用简单的蒸镀技术无法由化合物镀料镀制出组成符合化学比的膜层。难分解或分解后又能重新结合的化合物可用一般工艺蒸镀：如氯化物、硫化物、硒化物和碲化物，甚至少数氧化物如B2O3，SnO可以采用蒸镀。极易分解或易与某些蒸发源反应的化合物，必须采用特殊的蒸镀工艺：选用恰当的蒸发源、加热方式、气氛等条件。主要是各种氧化物，In2O3，MoO3，MgO，Al2O3等等。313.4高熔点化合物薄膜氧化物、碳化物、氮化物等材料的熔点一般很高，切制备高纯度的该类材料也很昂贵，一般采用反应蒸镀。如果在基板和源之间形成等离子体，则可提高反应气体分子的能量、离化率和化学反应速度，这就是活性反应蒸镀。3.5离子束辅助蒸镀法镀膜之前用离子束轰击基体表面，清洗并增强活性；蒸镀过程中用低能离子束轰击，活化表面并有喷丸效果。可用离子束参与反应，进行掺杂。323.6激光束辅助蒸镀法3.7单晶蒸镀法3.7非晶蒸镀法非晶薄膜往往具有一些独特的性质和功能，具有重要用途。快速蒸镀。采用金属或非金属元素，或者两种高浓度下互不相溶的金属元素，快速蒸镀，比纯金属更容易形成非晶薄膜。通过加入降低表面迁移率的某些气体或离子来获得非晶薄膜。33四、蒸镀用途蒸镀只用于镀制对结合强度要求不高的某些功能膜，例如用作电极的导电膜，光学镜头的增透膜等。蒸镀用于镀制合金膜时，在保证合金成分这点上，要比溅射困难得多，但在镀制纯金属时，蒸镀可以表现出镀膜速度快的优势。蒸镀纯金属膜中，90％是铝膜。铝膜在IC行业、制镜工业、电子器件、食品包装、着色装饰等领域具有广泛的应用。34第三节溅射镀膜溅射镀膜历史溅射现象早在19世纪就被发现。50年前有人利用溅射现象在实验室中制成薄膜。60年代制成集成电路的Ta膜，开始了它在工业上的应用。1965年IBM公司研究出射频溅射法，使绝缘体的溅射镀膜成为可能。近年来发明的新的溅射方法：二极溅射、三极（包括四极）溅射、磁控溅射、对向靶溅射、离子束溅射等。35在上述这些溅射方式中，如果在Ar中混入反应气体，如O2，N2，CH4，C2H2等，可制得靶材料的氧化物、氮化物、碳化物等化合物薄膜，这就是反应溅射；在成膜的基片上，若施加直到-500V的电压，使离子轰击膜层的同时成膜，使膜层致密，改善膜的性能，这就是偏压溅射；在射频电压作用下，利用电子和离子运动特性的不同，在靶的表面上感应出负的直流脉冲，而产生的溅射现象，对绝缘体也能进行溅射镀膜，这就是射频溅射。36一、溅射镀膜原理1.1溅射现象溅射：利用几十电子伏到10keV的荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，这种溅出的、复杂的粒子散射过程，称为溅射。被轰击的材料称为靶。离子溅射：离子易于在电磁场中加速和偏转，一般溅射用荷能粒子一般为离子离子束溅射：用离子束轰击靶而产生的溅射溅射率(产额)：入射一个离子所溅射出来的原子数量37影响溅射率的因素与入射离子有关，包括入射离子的能量、入射角、靶原子质量与入射离子质量之比、入射离子的种类。入射离子能量降低，溅射率迅速下降，当低于某个值时，溅射率为零，该能量值就是溅射阈值，称为阈射能量。大多数金属的阈射能量一般在20eV~40eV范围。入射离子能量低于150eV时，溅射率与其平方成正比；150eV~400eV，溅射率与入射能量成正比；400eV~5000eV，溅射率与能量平方根成正比，之后达到饱和。增大到数万电子伏之后，溅射率开始下降，离子注入增多。38与靶有关，包括靶原子的原子序数、把表面原子的结合状态、结晶取向以及靶是纯金属还是合金或者化合物等。溅射率随靶原子序数的变化呈某种周期性，随靶材原子d壳层电子填充程度的增加，溅射率增大。39与温度有关，一般认为在和升华能密切相关的某一温度范围内，溅射率几乎不随温度变化；当温度超过该范围，溅射率有迅速增加的趋势。溅射率的量级一般为0.1~10个原子/离子溅射出来的粒子动能一般在10eV以下，大部分为中性原子和少量分子，二次离子一般在10%以下。溅射产物对测试分析有很重要的意义。401.2直流辉光放电辉光放电：在10-2~10Pa的真空范围内，在两个电极之间加上高压时产生的放电现象，是离子溅射镀膜的基础。直流辉光放电的IV关系曲线AB段：暗光放电BC段：汤逊放电CD段：过渡区DE段：辉光放电EF段：非正常放电FG段：弧光放电41辉光放电的电流密度与阴极物质、气体种类、气体压力、阴极形状等有关，总体说来较小，因此溅射或其他辉光放电作业都是在非正常辉光放电区工作。辉光区分布阴极位降区是维持辉光放电不可缺少的区域，极间电压主要降落在该区域，使辉光放电产生的正离子撞击阴极，把阴极物质打出来。若仅改变极间距离，其他条件不变，则阴极位降区始终不变，其他各区响应缩短。421.3射频辉光放电施加的是交流电，且频率增高到50kHz以上，则有两个重要效应产生辉光放电空间中电子振荡达到足够产生电离碰撞能量，减少了放电对二次电子的依赖，降低了击穿电压；由于射频电压可以耦合穿过各种阻抗，故电极不再要求是导电体，可以溅射任何材料。431.4反应溅射原理射频溅射发明之后，获取SiO2、Al2O3、Si3N4、TiO2等蒸汽压比较低的绝缘体薄膜变得比较容易。采用化合物靶时，多数情况下薄膜成分与靶成分发生偏离。为了控制产物成分和性质，特地在放电气体中加入一定的活性气体进行溅射，称为反应溅射。反应溅射可用直流和交流，若制备绝缘性薄膜，一般用交流反应溅射。引入的活性气体也会与靶发生反应，引起化学溅射。44溅射镀膜：是指在真空室中，利用荷能粒子轰击镀料表面，使被轰击出的粒子在基片上沉积的技术。2.1溅射镀膜的特点膜层质量较好，与基底结合牢固：溅射出来的粒子平均能量约为10eV，沉积在基底上之后还有足够的能量在表面迁移溅射镀膜应用广泛，任何材料都可溅射镀膜溅射靶面积大，容易获得均匀厚度的膜层操作简单、工艺重复性好，易实现工艺控制自动化缺点：除磁控溅射外，沉积速率一般较低；设备比真空度蒸镀复杂，价格较高二、溅射镀膜的特点和方式452.2溅射镀膜的方式(1)二级溅射二极溅射是最早采用的一种溅射方法。以镀膜材料为阴极，而被镀膜材料为阳极。阴极上接1～3kV的直流负高压，阳极通常接地。工作时先抽真空，再通氩气，使真空室内达到溅射气压。接通电源，阴极靶上的负高压在两极间产生辉光放电并建立起一个等离子区，其中带正电的氩离子在阴极附近的阴极电位降作用下，加速轰击阴极靶、使靶物质表面溅射，并以分子或原子状态沉积在基片表面，形成靶材料的薄膜。46装置的优点结构简单，控制方便装置的缺点因工作压力较高，膜层有沾污；沉积速率低，不能镀10微米以上的膜厚；由于大量二次电子直接轰击基片，使基片温升过高。4748(2)三级溅射三极溅射是在二极溅射的装置上附加一个电极—热阴极，发射热电子，热电子在电场吸引下穿过靶与基极间的等离子体区，使热电子强化放电，它既能使使溅射速率有所提高，又能使溅射工况的控制更为方便。这样，溅射速率提高，由于沉积真空度提高，镀层质量得到改善。49(3)四级溅射在三极溅射的基础上在镀膜室外附加一个聚束线圈，也称为辅助阳极或稳定电极。聚束线圈的作用是将电子汇聚在靶阴极和基片阳极之间，其间形成低电压、大电流的等离子体弧柱，大量电子碰撞气体电离，产生大量离子。电子做螺旋运动，增加电子到达电子收集极的路程。这种溅射方法还是不能抑制由靶产生的高速电子对基片的轰击，还存在因灯丝具有不纯物而使膜层沾污等问题。5051(4)射频溅射射频是指无线电波发射范围的频率，为了避免干扰电台工作，溅射专用频率规定为13.56MHz。在射频电源交变电场作用下，气体中的电子随之发生振荡，并使气体电离为等离子体。射频溅射的两个电极并不对称。放置基片的电极与机壳相连，并且接地，是一个大面积的电极。它的电位与等离子相近，几乎不受离子轰击。另一电极对于等离子处于负电位，是阴极，受到离子轰击，用于装置靶材。缺点：大功率的射频电源不仅价高，对于人身防护也成问题。因此，射频溅射不适于工业生产应用。52(5)磁控溅射磁控溅射特点是在阴极靶面上建立一个环状磁靶，以控制二次电子的运动。53延长电子飞向阳极的行程。其目的是让电子尽可能多产生几次碰撞电离，从而增加等离子体密度，提高溅射效率。环形磁场的目的抑制由靶产生的高速电子对基片的轰击，避免基片温度升高。54基本原理环状磁场迫使二次电子跳栏式地沿着环状磁场转圈。相应地，环状磁场控制的区域是等离子体密度最高的部位。在磁控溅射时，可以看见溅射气体——氩气在该部位发出强烈的淡蓝色辉光，形成一个光环。处于光环下的靶材是被离子轰击最严重的部位，会溅射出一条环状的沟槽。环状磁场是电子运动的轨道，环状的辉光和沟槽将其形象地表现了出来。55565758磁控溅射主要优缺点(1)沉积速率快磁控溅射的镀膜速率与二极溅射相比提高了一个数量级高密度等离子体被电磁场束缚在靶面附近，电离产生的正离子能十分有效地轰击靶面，电子与气体原子的碰撞几率高，因此气体离化率大大增加。(2)基片的温升低、对膜层的损伤小能量较低的二次电子在靠近靶的封闭等离子体中作循环运动，路程足够长，每个电子使原子电离的机会增加，而且只有在电子的能量耗尽以后才能脱离靶表面落在阳极上，这是基片温升低、损伤小的主要原因。59缺点：磁控溅射靶的溅射沟槽一旦穿透靶材，就会导致整块靶材报废，所以靶材的利用率不高，一般低于40％。60(6)反应溅射在阴极溅射中，真空槽中需要充入气体作为媒介，使辉光放电得以启动和维持。最常用的气体是氩气。如果在通入的气体中掺入易与靶材发生反应的气体（如O2，N2等），因而能沉积制得靶材的化合物膜（如靶材氧化物，氮化物等化合物薄膜）。61第四节离子镀一.离子镀的概念离子镀是在真空条件下，借助于一种惰性气体的辉光放电使气体或被蒸发物质部分离化，气体或被蒸发物质离子经电场加速后对带负电荷的基体轰击的同时把蒸发物或其反应物沉积在基体上。离子镀的技术基础是真空蒸镀，其过程包括镀膜材料的受热，蒸发，离子化和电场加速沉积的过程。62实现离子镀的条件造成一个气体放电的空间将镀料原子引进放电空间，使其部分离化63二.几种常见的离子镀离子镀设备要在真空、气体放电的条件下完成镀膜和离子轰击过程。因此，离子镀设备要由真空室、蒸发源、高压电源、离化装置、放置工件的阴极等部分组成。2.1气体放电等离子体离子镀设备与真空蒸镀相似；工件架对地是绝缘的向真空室充氩气，当气压达到一定值，电压梯度适当时，蒸发源与基材之间产生辉光放电，蒸发便在气体放电中进行642.2射频放电离子镀1972年Moley和Smith最先把空心热阴极放电技术用于薄膜沉积。1973年日本真空株式会社也开始这方面的研究。当时的目的之一是利用真空的办法代替传统的水溶液电镀铬，以解决日益严重的环境污染问题。2.3空心阴极放电离子镀65空心阴极放电离子镀(HollowcathodeDischarge,HCD)法是利用空心热阴极放电产生等离子体。空心钽管作为阴极，氩气通过钽管流入真空室，辅助阳极距阴极较近，二者作为引燃弧光放电的两极。阳极是镀料。弧光放电时，电子轰击阳极镀料，使其熔化而实现蒸镀。蒸镀时基片加上负偏压即可从等离子体中吸引氩离子向基片轰击，实现离子镀。空心阴极离子镀有显著优点，可镀材料广泛，既可以镀单质膜，也可以镀化合物膜。目前广泛用于镀制高速钢刀具TiN超硬膜。6667在离子镀的过程中，若在真空室中导入与金属蒸气起反应的气体，比如O2、N2、C2H2、CH4等代替Ar或掺在Ar之中，并用各种不同的放电方式，使金属蒸气和反应气体的分子、原子激活、离化，促进其间的化学反应，在工件表面就可以获得化合物镀层。这种方法称为活性反应离子镀2.4活性反应离子镀682.5多弧离子镀多弧放电蒸发源是在70年代由前苏联发展起来的。美国在1980年从苏联引进这种技术，至今欧美一些公司都在大力发展多弧离子镀技术。多弧离子镀是采用电弧放电的方法，在固体的阴极靶材上直接蒸发金属，这种装置不需要熔池。电弧的引燃是依靠引弧阳极与阴极的触发，弧光放电仅仅在靶材表面的一个或几个密集的弧斑处进行。弧斑的直径在100微米以下。弧斑的典型电流密度为105～107A/cm2，温度高达8000～40000K。6970多弧离子镀特点从阴极直接产生等离子体，不用熔池，阴极靶可根据工件形状在任意方向布置，使夹具大为简化。设备结构简单，不需要工作气体。入射粒子能量高，膜的致密度高，强度好，膜基界面产生原子扩散，结合强度高。离化率高，一般可达60～80%。从应用角度讲，多弧离子镀的突出优点是蒸镀速率快，TiN膜可达10～1000nm/s。采用低压电源工作，较为安全71第五节化学气相沉积化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,CVD)：在相当高的温度下，混和气体与基体的表面相互作用，使混和气体中的某些成分分解，并在基体上形成一种金属或化合物的固态薄膜或镀层。通常CVD的反应温度范围大约900～2000℃，取决于沉积物的特性。中温CVD（MTCVD）的典型反应温度大约500～800℃，它通常是通过金属有机化合物在较低温度的分解来实现的，所以又称金属有机化合物CVD(Metal-organicChemicalVaporDeposition,

MOCVD)。等离子体增强CVD(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，PECVD)激光诱导CVD(Laserinducedchemicalvapordeposition,

LICVD)72一.CVD原理(1)热分解反应：

SiH4Si+2H2

(2)还原反应：

SiCl4+2H2

Si+4HCl

(3)氧化反应：

SiH4+O2

SiO2+2H2(4)水解反应：

2AlCl3＋3CO2＋3H2

Al2O3＋6HCl＋3CO(5)氮化反应或氨解反应：

3SiH4＋4NH3

Si3N4＋12H2

73(6)碳化反应：

TiCl4＋CH4

TiC＋4HCl(7)歧化反应：

2SiI2

Si＋SiI4

(8)合成反应：

(CH3)3Ga＋AsH3

GaAs＋3CH4(9)基体反应：

Ti＋2BCl3

＋3H2

TiB2

＋6HCl74(10)等离子体激发反应：

用等离子体放电使反应气体活化，可以在较低温度下成膜。(11)光激发反应：如在SiH-O2反应系中使用水银蒸气为感光物质，用紫外线照射，可在100℃左右制备硅氧化物。(12)激光激发反应：

如有机金属化合物在激光激发下有

W(CO)6

W+6CO75CVD过程反应气体扩散至工件表面；1反应气体分子被基材表面吸附；2在基材表面产生化学反应，形核等；3生成物由表面解吸；4生成物从基材表面扩散离开。576CVD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(低压)下进行沉积。一般说低压效果要好一些；③采用等离子和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镀层的化学成分可以改变，从而获得梯度沉积物或者得到混和镀层；77⑤可以控制镀层的密度和纯度；⑥绕镀性好，可在复杂形状的基体上以及颗粒材料上镀制；⑦气流条件通常是层流的，在基体表面形成厚的边界层；⑧沉积层通常具有柱状晶结构，不耐弯曲。但通过各种技术对化学反应进行气相扰动，可以得到细晶粒的等轴沉积层；⑨可以形成多种金属、合金、陶瓷和化合物层。78二.CVD技术分类和简介CVD技术分类分来方法有很多：激发方式、反应室压力、反应温度、源物质、主要特征按照主要特征进行综合分类：热激发CVD、低压CVD、MOCVD、PECVD，LICVD等等79（1）MOCVD将Ⅱ或Ⅲ族金属有机化合物与Ⅳ或Ⅴ族元素的氢化物相混合后通入反应腔，混合气体流经加热的衬底表面时，在衬底表面发生热分解反应，并外延生长成化合物单晶薄膜。80(1)气体操作系统气体操作系统包括控制Ⅲ族金属有机源和V族氢化物源的气流及其混合物所采用的所有的阀门、泵以及各种设备和管路最重要的是对通入反应室进行反应的原材料的量进行精确控制的部分。主要包括对流量进行控制的质量流量控制计（MFC），对压力进行控制的压力控制器（PC）和对金属有机源实现温度控制的水浴恒温槽（Thor•malBath）。MOCVD系统81(2)反应室反应室是MOCVD生长系统的核心组成部分，反应室的设计对生长的效果有至关重要的影响。不同的MOCVD设备的生产厂家对反应室的设计也有所不同。但是，最终的目的是相同的，即避免在反应室中出现离壁射流和湍流的存在，保证只存在层流，从而实现在反应室内的气流和温度的均匀分布，有利于大面积均匀生长。82(3)加热系统MOCVD系统中衬底的加热方式主要有三种：射频加热，红外辐射加热和电阻加热。在射频加热方式中，石墨的基座被射频线圈通过诱导耦合加热。这种加热形式在大型的反应室中经常采用，但是通常系统过于复杂。为了避免系统的复杂性，在稍小的反应室中，通常采用红外辐射加热方式。卤钨灯产生的热能被转化为红外辐射能，石墨的基座吸收这种辐射能并将其转化回热能。在电阻加热方式中，热能是由通过金属基座中的电流流动来提供的。83(4)尾气处理系统由于MOCVD系统中所采用的大多数源均易燃易爆，其中的氢化物源又有剧毒，因此，必须对反应过后的尾气进行处理。通常采用的处理方式是将尾气先通过微粒过滤器去除其中的微粒（如P等）后，再将其通入气体洗涤器（Scrubber）采用解毒溶液进行解毒。另外一种解毒的方式是采用燃烧室。在燃烧室中包括一个高温炉，可以在900～1000℃下，将尾气中的物质进行热解和氧化，从而实现无害化。反应生成的产物被淀积在石英管的内壁上，可以很容易去除。84沉积温度低能沉积单晶、多晶、非晶的多层膜和超薄层、原子层薄膜可以大规模、低成本的制备复杂组分的薄膜和化合物半导体材料可以在不同的基材表面沉积用于生长化合物半导体材料的各组分和掺杂剂都是以气态的方式通入反应室，因此，可以通过精确控制气态源的流量和通断时间来控制外延层的组分、掺杂浓度、厚度等使用较灵活，工艺通用性广。MOCVD的优点 85（2）PECVDPECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。PECVD技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电