薄膜气相生长的各阶段过程可以概括如下: 1. 吸附阶段: - 气相中的原子或分子通过入射的方式到达基体表面。 - 入射的原子或分子在基体表面因悬挂键(不饱和键)的作用而被吸附。这种吸附可以基于范德瓦尔斯力(物理吸附)或化学键结合力(化学吸附)。 - 吸附的原子或分子与基体表面进行能量交换,可能经历短暂停留(扩散)后解吸蒸发,或直接被反射回气相,但大多数情况下会与基体表面原子进行能量交换而被吸附。 2. 扩散阶段: - 被吸附的原子或分子在基体表面上失去法线方向的动能,主要进行平行于表面的扩散迁移。 - 在扩散过程中,吸附的原子或分子可能相互碰撞形成原子对或更大的原子团。 3. 凝结阶段: - 扩散迁移的原子或原子团相互碰撞结合,在基体表面上形成稳定的原子团(称为形核)。 - 形核继续捕获其他吸附的原子或气相中的原子,逐渐长大形成稳定的核结构。 4. 形核与生长阶段: - 一旦形核体积超过临界值,它便朝着形成薄膜的方向不断发展。 - 通过岛状形式进行长大,首先在基体表面吸附并扩散迁移形成晶核,晶核再结合其他吸附原子逐渐长大形成小岛。 - 岛再结合其他气相原子便形成薄膜,此过程中经历岛状、联并、沟道和连续膜四个阶段,最终完成薄膜的宏观形成。 总结来说,薄膜气相生长过程涉及从气相中的原子或分子吸附到基体表面开始,经过扩散、凝结和形核与生长等阶段,最终形成稳定的薄膜结构。每个阶段都涉及特定的物理和化学现象,并受到各种参数(如温度、压力、基体材料等)的影响。

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