材料百科

气相生长技术

2023-05-02

growth from vapor phase

简介

被沉淀物质在一定条件下,原子
和分子从气相碰撞到晶体表面吸附生
长晶体的技术。在同质和异质材料衬
底上外延生长人工晶体体材、膜材等,
制造半导体、光电、声光器件。其生长
速度慢(10-4cm/min),适于制备大尺
寸薄膜,能在不规则衬底镀膜,通过控
制薄膜的厚度、组成和掺杂,获得要求
的性能。已用于制备薄膜金属、绝缘器
和半导体材料。生长方法有物理气相
沉积(PVD) 的升华、凝结法,分子
束法,阴极溅射法等;化学气相沉积
(CVD)的气体分解法,气体合成法,
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)
法,气、液、固相生长(VLS)法等。
用升华、凝结法制得CdZn,CdS,ZnS,
SiC单晶,分子束法生长金属膜和半
导体材料,在衬底外延生长
Hg1-xCdxTe单膜。阴极溅射法制备多
晶金属薄膜。气体分解法在衬底上反
应生长单晶Si。气体合成法生成SiC
等。MOCVD可生长出特定结构的
GaAs,GaxAl1-xAs等薄膜材料。日本
首次在GaAs衬底上生长成ZnSe/
ZnS超晶格光波导。VLS法可生长晶
须、薄片、外延膜、大块晶体。选择合
适的生长方法,改变原料配方、温度、
压强等参数,控制晶体的杂质和缺陷,
可生长出均匀的异形化、低维化、多功
能的晶体,具有多层结构,聚片多畴、
超晶格结构,提高晶体生长的重复性
和技术水平。