화학 기상 증착(CVD)은 기판이 기판 표면에서 반응 및/또는 분해되어 원하는 증착물을 생성하는 휘발성 전구체에 노출되는 공정입니다. CVD에 사용되는 온도는 특정 용도에 따라 달라질 수 있습니다.
일반적인 CVD에서 기판은 373~673°C(100~400°C) 범위의 저온에서 증기압이 높은 하나 이상의 휘발성 전구체에 노출됩니다. 이러한 전구체는 염화물 또는 유기 금속 화합물일 수 있습니다. 낮은 온도는 전구체가 기체 상태에 있고 기판 표면에서 쉽게 반응하여 원하는 증착물을 형성할 수 있도록 하기 위해 선택됩니다.
오일 증류 또는 회전식 증발기에서 용매를 증발시키는 것과 같은 다른 응용 분야에서는 더 높은 온도가 사용됩니다. 예를 들어, 오일 증류에 사용되는 와이프 필름 단경로 분자 스틸의 경우 온도가 최대 섭씨 343도(화씨 650도)까지 올라갈 수 있습니다. 일반적인 증류 온도 범위는 섭씨 130~180도(화씨 266~356도)입니다. 이러한 시스템에서는 공급 원료 또는 용매가 증발 챔버 벽에 분산되어 얇은 막이 형성됩니다. 휘발성이 높은 성분은 증발하여 별도로 수집되고, 원하는 화합물은 더 낮은 온도로 제어되는 중앙 콘덴서 장치에서 수집됩니다. 공정의 마지막 단계는 용매 제거로, 일반적으로 온도 제어가 가능한 별도의 외부 콜드 트랩에서 수행됩니다.
회전식 증발기에서는 증발 공정을 최적화하기 위해 "델타 20" 경험 법칙이 사용됩니다. 이 규칙에 따르면 유효 증기 온도는 가열조에서 설정된 온도보다 섭씨 20도 정도 낮습니다. 이는 증발 과정에서 액체 혼합물에서 에너지와 열이 방출되기 때문입니다. 효율적인 응축을 위해서는 콘덴서의 냉각 온도가 유효 증기 온도보다 섭씨 20도 이상 낮아야 합니다.
전반적으로 화학 기상 증착의 온도는 특정 응용 분야와 사용되는 전구체 또는 화합물에 따라 달라질 수 있습니다. 원하는 증착 또는 증발 공정이 효과적으로 수행될 수 있도록 적절한 온도를 선택하는 것이 중요합니다.
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