化学气相沉积（CVD）炉，或 化学气相沉积反应器 化学气相沉积反应器是一种多功能工具，能够应用各种表面涂层来提高材料性能。这些涂层对半导体、工具制造和生物医学应用等行业至关重要。该工艺涉及在受控环境中通过化学反应沉积薄膜，从而提供精确度和均匀性。不同类型的 CVD 炉可根据特定需求定制涂层，从耐磨层到导电或光学薄膜。
要点说明：
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常见的保护涂层
- 氮化钛 (TiN):金色涂层，硬度极高（维氏硬度 ~2000 HV），用于延长切削工具的使用寿命和减少摩擦。
- 碳化硅 (SiC):具有高导热性和化学惰性，是航空航天部件和半导体器件的理想材料。
- 类金刚石碳（DLC）:具有低摩擦性和生物兼容性，常用于医疗植入物和汽车部件。
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半导体与电子涂层
- 二氧化硅 (SiO₂):通过 LPCVD 或 APCVD 在微电子中形成绝缘层。
- 多晶硅:用于晶体管栅极电极的沉积。
- 氮化镓（GaN）:通过 MOCVD 实现高效 LED 和电力电子器件。
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特种功能涂层
- 隔热涂层（如钇稳定氧化锆）:保护涡轮叶片免受极端高温的影响。
- 透明导电氧化物（如氧化铟锡）:通过 PECVD 技术用于触摸屏和太阳能电池板。
- 防腐蚀层（如氧化铝）:屏蔽船舶或化学加工设备。
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CVD 炉类型和涂层兼容性
- LPCVD:适用于 MEMS 设备中氮化硅（Si₃N₄）等均匀、高纯度薄膜。
- PECVD:可低温沉积用于柔性电子产品的有机薄膜。
- MOCVD:对光子应用中的化合物半导体（如砷化镓）至关重要。
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工艺定制
先进的气体控制和温度测绘技术可定制涂层，以满足以下要求- 粘合强度（例如，用于金属陶瓷粘合的分级界面）。
- 厚度（纳米级到微米级）。
- 成分（在氧化硅中掺入磷以改善流动特性）。
从智能手机屏幕到救生医疗设备，这些涂层悄然实现了技术的应用，展示了 CVD 在现代制造业中的变革性作用。
汇总表：
| 涂层类型 | 材料示例 | 主要特性 | 常见应用 |
|---|---|---|---|
| 保护性 | TiN、SiC、DLC | 硬度、低摩擦、生物相容性 | 切割工具、医疗植入物 |
| 半导体 | 氧化硅、氮化镓、多晶硅 | 绝缘性、导电性 | 微电子、LED |
| 功能性 | YSZ、ITO、氧化铝 | 热阻、透明度 | 涡轮叶片、太阳能电池板 |
| CVD 方法 | 最适合 | 优势 | |
| LPCVD | 高纯度 Si₃N₄ | 均匀性、MEMS 兼容性 | |
| PECVD | 有机薄膜 | 低温沉积 | 柔性电子器件 |
| MOCVD | 砷化镓、氮化镓 | 光子学的精度 |
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