微波等離子化學(xué)氣相沉積（MPCVD）系統(tǒng)是一種用于制備薄膜的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)利用了微波輻射和等離子體化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)勢。該系統(tǒng)包括一個(gè)微波發(fā)生器、一個(gè)反應(yīng)室、一個(gè)氣體供應(yīng)系統(tǒng)和一個(gè)真空泵組成。
首先，微波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁場，并將能量輸送到反應(yīng)室中，使得氣體分子與微波電場產(chǎn)生相互作用，激發(fā)其內(nèi)部電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。這些激發(fā)態(tài)分子會(huì)與其他分子發(fā)生碰撞，從而形成等離子體。
反應(yīng)室由不銹鋼材料制成，背面有水冷卻裝置，以控制反應(yīng)室溫度。室內(nèi)設(shè)置有樣品架，樣品架上放置待處理材料。在反應(yīng)室底部設(shè)置防止污染的保護(hù)層，同時(shí)還可以隔離反應(yīng)室與真空泵之間的連接口。
氣體供應(yīng)系統(tǒng)通常由多個(gè)進(jìn)氣口組成，每個(gè)進(jìn)氣口都有單獨(dú)的流量計(jì)、閥門和壓力計(jì)。通過精確調(diào)節(jié)不同氣體輸入口的流量和壓力，可以控制反應(yīng)室內(nèi)氣體的配比和總壓力。
真空泵用于排出反應(yīng)室中的空氣和殘余氣體，以維持反應(yīng)室內(nèi)的低壓狀態(tài)。通常使用機(jī)械泵和分子泵的組合，前者能夠快速排出大量氣體，后者則能更好地排出高真空下的殘余氣體。
在MPCVD系統(tǒng)中，合適的反應(yīng)氣體和氣壓條件對于薄膜的質(zhì)量和性能至關(guān)重要。常用的反應(yīng)氣體包括甲烷、乙烯、氧氣、氮?dú)獾龋鴼鈮和ǔＴ?-10Torr的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
總之，微波等離子化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)是一種高效、精密控制的制備薄膜技術(shù)。通過控制反應(yīng)氣體的流量、壓力和功率等參數(shù)，可以在樣品表面沉積出具有高純度、均勻性和可重復(fù)性的薄膜，廣泛應(yīng)用于電子器件、光學(xué)器件、傳感器等領(lǐng)域。
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更新時(shí)間：2023-05-28 
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