Методы получения тонких пленок

   Мощным  инструментом воздействия как на кинетику CVD процессов нанесения покрытий, так и свойства покрытий является метод CVD с плазменной поддержкой (PECVD). Применение различных приемов возбуждения плазмы в реакционном объеме и управление ее параметрами позволяет интенсифицировать процессы роста покрытий, сдвигать их в область более низких температур, делает более управляемыми процессы формирования заданного микрорельефа и структуры покрытия, примесного состава и других характеристик покрытия.

   Схемы установок CVD и PECVD показаны на рис

   Таким образом, среди известных методов нанесения покрытий высокого качества методы CVD и PECVD находятся вне конкуренции в большинстве случаев, когда необходимо:

• наносить равномерные по толщине, высокоплотные покрытия на изделия сложной формы с развитой поверхностью, в том числе, на внутренние поверхности, протяженные и глухие полости, отверстия
• получать покрытия из тугоплавких, труднообрабатываемых металлов, сплавов и соединений с плотностью близкой к теоретической и высокой чистоты, формировать из них самонесущие изделия различной геометрии.
• наносить покрытия на порошки и другие сыпучие материалы, пропитывать (уплотнять) пористые структуры (рис).

   Разновидностью  CVD метода является  метод металлоорганического химического  газофазного нанесение пленок - MOCVD - это процесс нанесения пленок из газовой фазы в котором используются металлоорганические  летучие прекурсоры (например, Ta(OC₂H₅)₅, чтобы получить пленку  Ta₂O₅). 

   Метод распылительного-пиролиза

   Среди химических методов получения пленок последнее время довольно широко развивается метод распылительного-пиролиза, заключающийся в распылении на разогретые подложки аэрозолей, включающих термически разлагающиеся соли соответствующих компонентов сложных или простых оксидов. Применяя данный способ, следует считаться с тем, что солевые компоненты в силу разной устойчивости к нагреванию могут разлагаться либо ещё на подлете к подложке и тогда часть компонентов будет оседать уже в виде твердых частиц и агломератов, либо подвергаться пиролизу только после достижения микрокаплей заданной температуры подложки. Такое явление может приводить к снижению химической и фазовой гомогенности пленок, также как и возможная высокая летучесть некоторых солевых форм, при этом приходится корректировать состав исходных растворов, повышая в них долю летучих компонентов. Введение в рабочие растворы растворимых в данном растворителе (например, воде) полимеров позволяет снизить отрицательное влияние указанных факторов, т.к. температуры разложения солей нивелируются. 

   Жидкофазная эпитаксия

   Жидкофазная эпитаксия стала важнейшим методом  получения различных пленок и  полупроводниковых кристаллов. В  целом, тонкопленочный рост например пленок феррит-гранатов методом жидкофазной  эпитаксии состоит из следующих этапов  сперва, смесь оксидов (например, Re₂O₃, Fe₂O₃, PbO, B₂O₃ для получения железотриевого граната) нагревается до температуры выше, чем температуры насыщения (T_нас) и выдерживается в течение длительного промежутка времени, чтобы достичь максимальной гомогенности расплава. Затем температура понижается (меньше, чем T_нас) так, что система некоторое время пребывает в состоянии пересыщения и после этого вводится подложка. В конце процесса роста подложка с пленкой извлекается из системы. (рис ) .