химическое осаждение из газовой фазы

ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

получение твердых веществ реакциями с участием газообразных соединений. По механизму реакций подразделяется на 4 вида: 1) термич. разложение или диспропорционирование газообразных соед., напр. SiH₄Si, ZrI₄Zr, Ni(CO)₄ Ni, A1F Al, MR_n M, где M — металл, R — орг. радикал; 2) взаимод. двух или более газообразных веществ, напр. WF₆ + H₂ W, SiCl₄ + NH₃Si₃N₄, UF₆ + H₂ + O₂UO₂; 3) пиролиз газообразных углеводородов (отличается многостадийностью и разветвленностью); 4) взаимод. газообразных веществ с твердыми (контактное осаждение), напр.: WF₆ + SiW. Наиб. многочисленны реакции второго вида. Реакции поглощения газообразных оксидов или галогенидов твердыми веществами (типа CaO + CO₂CaCO₃, NaF + HFNaHF₂) не относят к хим. осаждению из газовой фазы (Х. о.).

Процессы Х. о. проводят при обычном или пониженном давлении. Для активирования используют один из трех осн. методов: термический, фотохим. (включая лазерный) и плазменный.

Как правило, Х. о. проводят на неподвижной подложке. Однако известны конструкции аппаратов для Х. о., в которых подложки перемещаются вдоль реакционной зоны, качаются или вращаются в ней, а также находятся во взвешенном состоянии, Это позволяет получать плоские, цилиндрич. и сферич. покрытия, ленты, конусы, нити, стержни и тела произвольной формы, а в сочетании с фотолитографией — сложные микроструктуры (см. планарная технология). Х. о. может протекать в объеме и использоваться для получения порошков (подложками служат зародыши твердых продуктов).

С помощью Х. о. получают ок. 200 веществ, среди которых простые вещества и неорг. соед., а также неск. орг. соединений (напр., разновидности полиэтилена), сплавы металлов, аморфные "сплавы" Si с Н, F, C1 и др.

Осн. области применения Х. о.: нанесение функцией, слоев проводников, полупроводников и диэлектриков (W, Si, SiO₂, Si₃N₄ и др.) при производстве электронных приборов и схем; нанесение разнообразных защитных и декоративных покрытий на детали машин и аппаратов, на инструменты, нанесение защитных и отражающих оптич. покрытий; изготовление деталей и изделий из тугоплавких веществ, напр. сопел из графита или W для ракетных двигателей; выращивание заготовок для кварцевых оптич. волокон, в т. ч. с переменным по диаметру показателем преломления; производство ядерного топлива (микротвэлов); производство объемных монокристаллов и "усов" для композиционных материалов; производство высокопористых ультрадисперсных порошков (напр., компонентов керамики, наполнителей, адсорбентов). Х. о. может быть одной из стадий химических транспортных реакций.

^{Лит.: Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений, М., 1981; Королев Ю. М., Столяров В. И., Восстановление фторидов тугоплавких металлов водородом, М., 1981; Сыркин В. Г., Газофазная металлизация через карбонилы, М., 1984; Емяшев А. В., Газофазная металлургия тугоплавких соединений, М., 1987; Раков Э. Г., Тесленко В. В., Химия в микроэлектронике. (Химическое осаждение из газовой фазы), М., 1988; Тесл енко В. В., "Успехи химии", 1990, т. 59, в. 2, с. 177–96.}

_{Э. Г. Раков, В. В. Тесленко}