電漿化學氣相沉積(plasmachemical vapor deposition)是指用電漿激活反應氣體，促進在基體表面或近表面空間進行化學反應，生成固態膜的技術。按產生電漿的方法，分為射頻電漿、直流電漿和微波電漿CVD等。
基本介紹
- 中文名：電漿化學氣相沉積
- 外文名： plasma chemical vapor deposition
- 簡稱：PCVD
- 簡介：一種用電漿激活反應氣體
- 主要工藝參數：放電功率、基體溫度
- 分類：射頻電漿、直流電漿
簡介,射頻電漿化學氣相沉積,原理及特點,PCVD工藝的具體流程,PCVD工藝的發展,
簡介
電漿化學氣相沉積（ plasma chemical vapor deposition）簡稱PCVD，是一種用電漿激活反應氣體,促進在基體表面或近表面空間進行化學反應,生成固態膜的技術。電漿化學氣相沉積技術的基本原理是在高頻或直流電場作用下，源氣體電離形成電漿，利用低溫電漿作為能量源，通入適量的反應氣體，利用電漿放電，使反應氣體激活並實現化學氣相沉積的技術。
PCVD與傳統CVD技術的區別在於電漿含有大量的高能量電子，這些電子可以提供化學氣相沉積過程中所需要的激活能，從而改變了反應體系的能量供給方式。由於電漿中的電子溫度高達10000K，電子與氣相分子的碰撞可以促進反應氣體分子的化學鍵斷裂和重新組合，生成活性更高的化學基團，同時整個反應體系卻保持較低的溫度。這一特點使得原來需要在高溫下進行的CVD過程得以在低溫下進行。
射頻電漿化學氣相沉積
射頻電漿化學氣相沉積是電漿增強化學氣相沉積技術中的一種，其特點在於電漿是高真空度下氣體在射頻交變電場的作用下發生電離而產生。根據射頻電場耦台形式的不同，可以分為射頻感應耦合斌和射頻電容耦合式。
原理及特點
原理是在高頻或直流電場作用下，源氣體電離形成電漿，基體浸沒在電漿中或放置在電漿下方，吸附在基體表面的反應粒子受高能電子轟擊，結合鍵斷裂成為活性粒子，化學反應生成固態膜。沉積時，基體可加熱，亦可不加熱。工藝過程包括氣體放電、電漿輸運，氣態物質激活及化學反應等。主要工藝參數有：放電功率、基體溫度、反應壓力及源氣體成分。主要特點是可顯著降低反應溫度，已用於多種薄膜材料的製備。
PCVD工藝的具體流程
PCVD工藝的具體流程如下圖所示：
工藝流程(1)沉積。沉積過程藉助低壓電漿使流進高純度石英玻璃沉積管內的氣態鹵化物和氧氣在1000℃以上的高溫條件下直接沉積成設計要求的光纖芯中玻璃的組成成分。
(2)熔縮。沿管子方向往返移動的石墨電阻爐對小斷旋轉的管子加熱到大約2200℃，在表面張力的作用下，分階段將沉積好的石英管熔縮成一根實心棒(預製棒)。
(3)套棒。為獲得光纖芯層與包層材料的適當比例，將熔縮後的石英棒套入一根截面積經過精心挑選的管子中，這樣裝配後即可進行拉絲。
(4)拉絲。套棒被安裝在拉絲塔的頂部，下端緩緩放入約2100℃的高溫爐中，此端熔化後被拉成所需包層直徑的光纖(通常為125 cm)，並進行雙層塗覆和紫外固化。
(5)光纖測試。拉出的光纖要經過各種試，以確定光纖的幾何、光學和機械性能。
PCVD工藝的發展
PCVD與MCVD‘樣，主要發展在芯棒的質量和直徑方面。當前的PCVD工藝採用大直徑合成石英管代替天然水晶熔制的石英管作為襯底管，同時改進了PCVD設備特性，提高了沉積速率和沉積長度。雖然目前PCVD仍採用套管法製作大預製棒，但預製棒的套管重達好幾公斤，這就導致PCVD套管工藝從RIT[藝(採用小尺寸套管的工藝)變為RIC工藝(採用大尺寸套管的工藝)。
