鍍層質量主要表現在化學組成純度、晶體結構完整性和物理化學性能等。 1.反應混合物分壓比的影響 反應混合物分壓比是決定鍍層質量重要原因之一。氣相鍍的必要條件是要有一定的氣相過飽和度。氣相物種的分壓決定著固相的成核和生長，從而決定了沉積速度和材料的結構狀況，通常，反應物分壓過大，是由于表面反應和成核過快而損害結構的完整性，甚至導致多晶沉積;分壓過小則成核密度太小，也不容易得到均勻的外延層。在沉積化合物時，各反應物分壓間的相互比例特別重要，它直接決定著沉積物的組成。 2.沉積溫度的影響 沉積溫度是最主要的工藝條件之一，對于同一反應體系，不同的溫度下，形成的鍍層可以是單晶、多晶、無定形物，甚至不形成鍍層。一般提高沉積溫度，可導致表面控制向質量轉移控制轉化，有益于改善外延層的單晶性和表面形貌。但溫度太高會降低生長速度，加重來自反應器材料的雜質污染，而且，沉積溫度會影響氣相過飽和度和沉積出固相的相對活性，進而影響鍍層的化學組成。 3.襯底材料的影響 襯底是影響鍍層質量的關鍵因素，因此，選擇什么材料作襯底是外延生長的重要問題。在不同材料的襯底上得到的鍍層質量可以相差很遠，選擇異質外延襯底材料時應注意，在沉積溫度下，不發生熱分解，不易受反應氣氛的浸蝕，襯底的晶格類型、晶格常數和熱膨脹系數應盡可能與外延材料相近，熱導性能好，可抗熱沖擊，易進行切、磨、拋和化學清洗。 襯底的晶面取向會影響新原子在上面的成核和生長，須嚴格控制，在偏離低指數晶面適當角度(2~5°)的晶面上進行外延，可以得到質量較好的單晶層。 襯底在外延前，必須經過嚴格的切、磨、拋處理機械損傷，暴露新的晶體表面，利于成核和生長。 4.系統內總壓力和氣體總流量的影響 在反應系統中，低壓沉積能改善鍍層的均勻性與附著性，如壓力太低，則沉積速率低;壓力太高，則鍍層粗糙，附著性差。 反應系統中，氣體總流量決定了反應過程的控制步驟。一般提高氣體總流量會使反應過程由質量轉移控制向表面控制轉化，使生長速率顯著提高。 5.反應裝置的影響 由于氧、水等在高溫下會給反應活性層帶來不良的影響，所以要求反應裝置密封性好，盡量減少閥門和反應管道的接頭，最好采用硬接方式連接。 反應管結構的設計應合理，它會影響沉積速率和鍍層的均勻性。 6.原材料純度的影響 鍍層質量與原材料(包括載氣)的純度關系極大，因此必須采用高純度的原材料。 |
