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薄膜制備的化學方法需要一定的化學反應(yīng)，這種化學反應(yīng)可以有熱效應(yīng)引起或者由離子的電致分離引起,，在化學氣相沉淀和熱生長過程中,，化學反應(yīng)是靠熱效應(yīng)來實現(xiàn)，而在電鍍和陽極氧化沉淀過程中則是靠例子的電致分離實現(xiàn),。 

一、熱生長

由熱生長制備薄膜不是一種常用技術(shù),，但熱生長金屬和半導體氧化物的研究則較為廣泛，這是由于氧化物可以鈍化表面，而氧化物的絕緣性質(zhì)在電子器件制備中非常有用,。

所有金屬除了Au以外都與氧發(fā)生反應(yīng)形成氧化層,，對于金屬的熱氧化人們提出了許多模型，這些模型涉及金屬和合金熱氧化膜的成核和形成,，在所有模型中,，皆假設(shè)金屬陽離子獲氧陰離子通過氧化物點陣擴散而不是沿著晶界或孔洞擴散形成氧化膜。熱氧化過程通常是在傳統(tǒng)的氧化爐中進行,。

Ponpon等人在干燥的氧氣氣氛下,，在硅上進行了快速熱氧化生長，制備了很薄的氧化硅膜,，其生長速率較傳統(tǒng)的氧化爐高,，且與時間的平方根成正比，在進行高溫循環(huán)的快速熱循環(huán)系統(tǒng)中,，可以在小于1min的時間里制備出厚度達30nm的氧化層,，他們所使用的生長系統(tǒng)在1~64s時間內(nèi)溫度范圍可子啊1000~1200℃變化，這一高溫,、快速方法有兩個優(yōu)點：①可精確控制氧化硅（≤30nm）的生長,；②可獲得低荷電、低界面態(tài)密度氧化硅膜,。

George等人使用如圖1所示的實驗裝置,，在空氣和超熱水蒸氣下，通過對薄Bi膜的氧化制備了Bi2O3膜,，在這一工作中,，他們首次得到了單相膜α-Bi2O3、β- Bi2O3和у- Bi2O3,。

圖1  在空氣和超熱水蒸氣下,，薄Bi膜氧化實驗裝置示意圖

1-熱電偶；2-窄玻璃管,；3-加熱線圈,；4-玻璃管；

5-樣品,；6-出氣口,；7-蓋；8-進氣口

二,、化學氣相沉積

化學氣相沉積是制備各種各樣薄膜材料的一種重要和普遍使用的技術(shù),，利用這一技術(shù)可以在各種基片上制備元素及化合物薄膜，化學氣相沉積相對于其他薄膜沉積技術(shù)具有許多優(yōu)點：它可以準確的控制薄膜的組分及摻雜水平使其組分具有理想化學配比,；可在復(fù)雜形狀的基片上沉積成膜,；由于許多反應(yīng)可以在大氣壓進行,，系統(tǒng)不要昂貴的真空設(shè)備；化學氣相沉積的高沉積溫度會大幅度改善晶體的結(jié)晶完整性,；可以利用某些材料在熔點或蒸發(fā)時分解的特點而得到其他方法無法得到的材料,；沉積過程可以在大尺寸基片或多基片上進行。

化學氣相沉積的明顯缺點是化學反應(yīng)需要高溫,，反應(yīng)氣體會與基片或設(shè)備發(fā)生化學反應(yīng),，在化學氣相沉積中所使用的設(shè)備可能較為復(fù)雜，且有許多變量需要控制,。

1. 一般的化學氣相沉積反應(yīng): 在化學氣相沉積中,，氣體與氣體子啊包含基片的真空室中混合，在適當?shù)臏囟认?，氣體發(fā)生化學反應(yīng)將反應(yīng)物沉積在基片表面最終形成固態(tài)膜,。

2. 激光化學氣相沉積: 激光化學氣相沉積是通過使用激光源產(chǎn)生出來的激光束實現(xiàn)化學氣相沉積的一種方法，從本質(zhì)上講,，由激光觸發(fā)的化學反應(yīng)有兩種機制：一種為光致化學反應(yīng),，另一種為熱致化學反應(yīng)。

3. 光化學氣相沉積: 光化學氣相沉積是一種非常吸引人的氣相沉積技術(shù),，它可以獲得高質(zhì)量,、無損傷薄膜，這一沉積技術(shù)的優(yōu)點是：沉積在低溫下進行,、沉積速率快,、可生長壓穩(wěn)相形成突變結(jié)。

4. 等離子體增強化學氣相沉積: 等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）是用于沉積各種材料的一種通用技術(shù),，這些材料包括SiO2,、Si3N4、非晶Si:H,、多晶Si,、SiC等介電和半導體膜。

三,、電鍍

電鍍是電流通過導電液（稱為電解液）中的流動二產(chǎn)生化學,，反應(yīng)最終在陰極上（電解）沉積某一物質(zhì)的過程。用于電鍍的系統(tǒng)由浸在適當?shù)碾娊庖褐械年枠O和陰極構(gòu)成,，當電流通過時,，材料便沉積在陰極上。電鍍方法只適用于在導電的基片上沉積金屬和合金,。薄膜材料在電解液中是以正離子的形式存在,，而電解液大多是離子化合物的水溶液。在陰極放電的離子數(shù)以及沉積物的質(zhì)量遵從法拉第定律：

式中m/A代表單位而積上沉積物的質(zhì)量,；j為電流密度,；t為沉積時間,；M為沉積物的分子量；n為價數(shù),；F為法拉第常數(shù),；a為電流效率,。

四,、化學鍍

不加任何電場、直接通過化學反應(yīng)而實現(xiàn)薄膜沉積的方法叫化學鍍,?；瘜W反應(yīng)可以在有催化劑存在和沒有催化劑存在時發(fā)生，使用活性劑的催化反應(yīng)也可視為化學鍍,。

化學鍍是一非常簡單的技術(shù),，它不需要高溫，而且經(jīng)濟實惠,，利用這一技術(shù)實現(xiàn)大面積沉積也是可能的,。

五、陽極反應(yīng)沉積法

陽極反應(yīng)沉積依賴于陽極反應(yīng),，在陽極反應(yīng)中,，金屬在適當?shù)碾娊庖褐凶鳛殛枠O，而金屬或石墨作為陰極,，當電流通過時,，技術(shù)陽極表面被消耗并形成氧化涂層，即,，氧化物生長在金屬陽極表面,。

六、LB技術(shù)

利用分子活性在氣液界面上形成凝結(jié)膜,，將該膜逐次疊積在基片上形成分子層（或稱膜）的技術(shù)由Katharine Blodgtt和Irving Langmuir在1993年發(fā)現(xiàn),，這一技術(shù)稱為LB技術(shù)。應(yīng)用這一技術(shù)可以生長高質(zhì)量,、有序單原子層或多原子層,，其介電強度較高，這些LB膜可以應(yīng)用到電子儀器和太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上,，LB膜研究領(lǐng)域如今已有長足發(fā)展,，大量材料如脂肪酸或其他長鏈脂肪族材料、用很短的脂肪連替代的芳香族以及其他相似材料可以形成高質(zhì)量的LB膜,。