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沉積系統(tǒng):薄膜材料制備的“精密生長工廠”?

更新時間:2025-08-17      點擊次數(shù):146
  在半導(dǎo)體、光伏、光學(xué)器件等高新技術(shù)領(lǐng)域,薄膜材料的制備是器件性能的核心保障,沉積系統(tǒng)通過精準控制材料原子或分子的堆積過程,成為各類功能薄膜的“定制化生長平臺”,廣泛應(yīng)用于從基礎(chǔ)研究到工業(yè)化生產(chǎn)的全鏈條。?
  在半導(dǎo)體芯片制造中,化學(xué)氣相沉積(CVD)系統(tǒng)是制備晶圓薄膜的核心設(shè)備。通過將硅烷等氣體通入反應(yīng)腔,在高溫(600-1100℃)與等離子體作用下,硅原子沉積在晶圓表面形成氧化層或摻雜層,膜厚控制精度可達±1nm,滿足7nm以下制程對柵極絕緣層的嚴苛要求。物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)則常用于金屬布線制備,在真空環(huán)境中通過濺射或蒸發(fā)將鋁、銅等金屬原子沉積到晶圓上,形成導(dǎo)電線路,其臺階覆蓋率超過90%,確保復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的電學(xué)連接。?
 

沉積系統(tǒng)

 

  光伏行業(yè)中,沉積系統(tǒng)為高效太陽能電池提供關(guān)鍵薄膜。采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)技術(shù),在玻璃或硅片表面沉積氮化硅減反射膜,可將光吸收效率提升15%以上;鈣鈦礦太陽能電池研發(fā)中,原子層沉積(ALD)系統(tǒng)能制備厚度僅10nm的氧化鈦電子傳輸層,憑借單原子層精度的可控性,大幅提升電池的穩(wěn)定性與壽命。?
  光學(xué)器件領(lǐng)域,沉積系統(tǒng)可定制特殊光學(xué)薄膜。例如在激光雷達鏡頭制造中,通過電子束蒸發(fā)沉積系統(tǒng)交替生長高折射率(如二氧化鈦)與低折射率(如二氧化硅)薄膜,形成增透膜,使鏡頭透光率從90%提升至99.5%;紅外探測器的濾光片則依賴磁控濺射沉積系統(tǒng),精準控制薄膜成分比例,實現(xiàn)特定波長的光選擇性透過。此外,沉積系統(tǒng)在傳感器制備中也,如在柔性壓力傳感器表面沉積納米金屬薄膜,通過控制膜層孔隙率調(diào)節(jié)其電阻靈敏度,滿足可穿戴設(shè)備的檢測需求。?