激光辅助CVD技术的原理及其制备先进材料的研究进展

1、1/22，激光辅助化学气相沉积技术原理及先进材料制备研究进展，名称：XXX StudentNo。2013XXXXX5 5主修：材料科学，2/22、技术问题与前景，4。研究进展，3。基本原则，2。引言，1 LCVD可用作成膜材料，其范围广，局部选择性区域的局部沉积精细，膜纯度高，夹杂物少，无掩模沉积，沉积温度低。简介，5/22，基本原理，光热组合液晶显示，光解液晶显示，热解液晶显示，6/22，热解液晶显示设备，反应室张。激光化学气相沉积(连载一)J。金属热处理，2007，32(6): 118-126，图1热解LCVD装置图1，7/22，热解LCVD原理，在聚焦激光束的照射下，衬底的局部表面温度升

2、高，这是位于衬底中的，2约翰福.准备好了。激光材料加工手册m。纽约：lia，1998，图2热解LCVD机理示意图2，8/22，光解LCVD设备，平行入射的激光束略高于衬底表面，图3光解LCVD装置示意图2，光解LCVD所选的激光波长应能被反应气体分子有效吸收其能量，从而使反应气体在激光照射下能高效分解并实现高速沉积。9/22，直写式LCVD设备，包括激光器、光导和聚焦系统、移动台、气体供应系统、反应室和计算机控制系统，图4，直写式LCVD设备2，10/22，研究进展，LCVD应用、1，薄膜制备、超细粉末制备、2，碳纳米管制备、子标题，LCVD，化学气相沉积技术，利用光纤刻蚀过程中的热能裂解碳氢

3、气体，最后在光纤表面沉积碳涂层。为了提高光纤在复杂和恶劣环境中的性能，通常在玻璃纤维表面沉积一层碳膜，以有效地密封光纤，防止氢气和水渗入光纤，进一步降低信号衰减和光纤强度损失。普通化学气相沉积区温度波动大，难以沉积高质量的密封层！12/22，薄膜制备-碳膜，Kuo3等人通过使用波长为10.6微米的连续CO2激光器在LCVD反应器中沉积碳膜：衬底吸收激光能量并产生局部热表面，并且当烃气体流过反应区域时，衬底表面附近的反应气体破裂以形成薄碳层。图5 3中制备的碳涂层的扫描电镜照片，3景康国，赵金生。引用该论文王晓明，王晓明，王晓明，王晓明，王晓明.碳，2003，41: 673-680。13/22，

4、薄膜制备-金刚石薄膜，由于其优异的力学、热学、光学和电学性能，在高科技和各种工业领域有着非常广阔的应用前景。用化学气相沉积法生长的金刚石薄膜质量高，成为制备金刚石薄膜的首选方法。4，刘，马祖光。2激光辅助化学气相沉积金刚石薄膜的实验研究J.1998，9(6): 446-449。任德明4等人用液晶化学气相沉积法合成了厚度为15m的金刚石薄膜。结果表明，以丙酮为碳源，308 nm XeCl准分子激光离解，灯丝H2预离解，衬底温度在600 1000之间，可以在硅衬底上制备高质量的金刚石薄膜。由于激光诱导化学反应的选择性，LCVD方法不仅具有低温、低损伤、低沉积压力、高堆积速度和均匀成膜的优点，而且气

5、相反应产物简单，生长条件易于控制，有利于机理研究。14/22，薄膜制备-介电薄膜，Y2O3薄膜，Y2O3薄膜由于其高介电常数和与硅的良好相容性，被认为是一种潜在的可替代二氧化硅的介电材料。此外，Y2O3具有良好的化学稳定性，可有效保护腐蚀环境中的半导体硅片。传统化学气相沉积法制备的Y2O3薄膜沉积速率太低，通常只有几微米/小时。，5后藤隆史，赖安巴纳尔，木村泰一。2高速激光化学气相沉积法制备Y2O3薄膜的形貌和择优取向J.表面涂层技术，2007，201: 5776-5781。Goto 5等人用液相化学气相沉积法制备了Y2O3薄膜，沉积速率可达300m/h，约为常规化学气相沉积法的100-100

6、0倍。引入LCVD，15/22，薄膜制备-介电薄膜，二氧化硅薄膜，致密二氧化硅薄膜可用于抗氧化/耐腐蚀涂层，而多孔二氧化硅薄膜可用于气体分离等。2010年，Endo6等人利用高能连续Nd3360YAG激光和正硅酸乙酯作为前驱体，成功制备了致密的树枝状多孔二氧化硅薄膜。三种不同形貌二氧化硅薄膜的最大沉积速率分别可达1200m/h、22000m/h和28000m/h。6远藤俊彦，伊藤秋彦，木村泰一，后藤隆史。引用该论文李建华，李建华，李建华，李建华，李建华，等，高密度树枝状多孔二氧化硅薄膜的制备。材料科学与工程学士，2010(166): 225229。16/22，在金膜沉积设备中使用连续波氩离子激

7、光器，并将衬底浸入含金的液体介质中，保持衬底表面低于液面约1毫米。衬底可以是铝、硅、氧化铝和金刚石7。用直写液封装液晶显示器，得到高质量的铝膜。将衬底硅置于密封的反应室中，并浸入三异丁基铝(TIBA)的液膜中。氩离子激光束通过应时窗进入，并通过TIBA液膜8照射衬底表面。7帕克布斯，马尔舍阿普，姆尼肖恩特阿等人引用该论文王晓明，王晓明，王晓明，王晓明，王晓明，王晓明.表面和涂层技术，1999，115: 201-207。8苏珊艾伦陈其君。从液相前驱体激光直接写入铝导线A。垫子。第二交响曲。继续。C。1996: 637-642，LCVD广泛用于制备金属薄膜，例如，薄膜制备-金属薄膜，17/22，Y

8、Ba2Cu3O7-(YBCO)是一种高温超导体。为了改善其超导性，研究人员开发了多种制备YBCO薄膜的方法。赵9等用液晶显示技术成功地制备了薄膜。最大沉积速率可达100m/h，是常规化学气相沉积的10-1000倍。最近，郭10等人采用液相化学气相沉积法在铂/钛/二氧化硅/硅衬底上制备了单晶Ba2TiO4薄膜，为Ba2TiO4陶瓷在电学和光学领域的应用提供了新的思路。9裴昭，伊藤秋彦，荣图，后藤隆史。引用该论文李建华，李建华，李建华，李建华，李建华，李建华.材料信函，2010，64: 102104。10郭，后藤隆史，王传斌，张.引用该论文李晓明，李晓明，王晓明，王晓明.材料信函，2012，70:

9、 135137。最近，伊达尔戈11等人开发了一种新的液相化学气相沉积法来制备立方和六方氮化硼纳米结构。环硼氮烷作为前体，同时被一次和二次YAG激光激发。所得氮化硼的产率约为83%。11伊达尔戈，马卡罗夫，莫瑞尔，韦纳.用硼氮烷的激光化学气相分解法高产率合成立方和六方氮化硼纳米粒子J.纳米技术数据集论文，第2013卷，第81672，5页，目前，LCVD主要用于制备多元非金属和金属间化合物以及非金属和非金属间化合物纳米材料，可以制备数纳米至数十纳米的结晶或无定形纳米粒子。超细粉末的制备，19/22，碳纳米管的制备，郭等12以金钯纳米粒子为催化剂，通过开放式液相化学气相沉积法在熔融应时棒上成功地生长了碳纳米管。Rahmanian13等人以乙炔和氢气混合物为前驱体，通过液相化学气相沉积法在应时表面制备了碳纳米管，并在其上涂覆了多壁催化剂层(铁/铝/铬)。12郭景洪，赵金生。引用该论文王晓明，王晓明，王晓明.碳，2005: 437-446。13拉赫曼尼安，赞迪。引用该论文刘建平，刘建平，刘建平.国际电化学科学杂志，2012，7: 6904-6909。等离子体化学气相沉积法因其产量高而被用于制备碳纳米管。然而，等离子体化学气相沉积法制备的碳纳米管具有以下缺点：(1)沉积温度越低，制备的碳纳米管缺陷密度越高，石墨化程度越低；(2)工艺难以控制，产品质量差。(3)等离