化学气相沉积（CVD）是一种多功能薄膜沉积技术，利用气态前驱体的化学反应在基底上形成高性能涂层。其主要功能是生产耐用、高纯度的薄膜，应用于半导体、光学和先进材料领域。CVD 在高温下（或在等离子体辅助下在较低温度下）运行，可沉积金属、陶瓷和纳米结构，并具有极佳的均匀性和一致性。该工艺具有可扩展性、成本效益高、可涂覆复杂几何形状等特点，是现代制造业不可或缺的工艺。
要点详解：
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CVD 的核心机制
- 气相前驱体在加热的基底表面发生化学反应。
- 反应分解或结合气体形成固体沉积物（如金属、陶瓷），同时排出副产品。
- 举例说明：用氨（NH₃）和硅烷（SiH₄）气体沉积氮化硅（Si₃N₄）。
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主要功能
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主要变化
- 热化学气相沉积:耐火材料的高温（800-1200°C）沉积。
- 等离子体增强化学气相沉积（PECVD）:利用等离子体实现较低温度（200-400°C），非常适合聚合物等对温度敏感的基质。
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与其他方法相比的优势
- 纯度和密度高于物理气相沉积 (PVD)。
- 与溅射相比，对复杂几何形状的阶跃覆盖更好。
- 可扩展用于工业生产（如太阳能电池板、LED 涂层）。
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工业应用
- 半导体:栅极氧化物、扩散屏障。
- 航空航天:涡轮叶片上的热障涂层。
- 医学:植入物上的生物相容性涂层。
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设备集成
- 旋转管式炉通过在沉积过程中旋转基底来提高均匀性。
- MPCVD 机器 专门用于切割工具和光学元件的金刚石生长。
CVD 的适应性不断推动创新，从量子点到下一代太阳能电池，显示了其作为先进材料工程基石的作用。
汇总表：
| 方面 | 详细内容 |
|---|---|
| 核心机理 | 气相前驱体在加热的基底上发生反应，形成固体沉积物。 |
| 主要功能 | 薄膜制造、材料多样性、保形覆盖。 |
| 主要变化 | 热 CVD（高温）、PECVD（等离子低温）。 |
| 优点 | 纯度更高，阶跃覆盖率更高，可扩展用于工业生产。 |
| 应用领域 | 半导体、航空航天、医疗植入和先进光学。 |
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