载料气体对化学气相沉积合成石英玻璃沉积速率的影响

摘要：

采用化学气相沉积工艺合成了石英玻璃,研究了沉积速率与载料气体之间的关系.利用扫描电子显微镜观察火焰中SiO2粒子微观形态和尺寸.通过对SiCl4水解、氧化反应速率的计算表明:在一定温度下,当同时存在充足的H2O和O2时,SiCl4氧化反应速率远高于水解反应速率.当载料气体为H2,Sicl4流量为25g/min时,观察火焰中SiO2粒子的微观形态发现存在大量非球状无定形聚集体,表明SiCl4未反应完全,沉积速率较低,约为220～240 g/h.同样SiCl4流量下.采用O2作为载料气体时火焰中颗粒均为球状,SiCl4全部反应,沉积速率较高,达到300～350 g/h.当SiCl4流量为15 g/min时,载料气体的改变对SiO2粒子形态和尺寸没有影响,SiCl4可以全部反应,沉积速率基本相同.当SiCl4流量较高(25 g/min)时,载料气体对反应机理和沉积速率有显著影响,若要SiCl4在极短时间内完全反应生成球状SiO2粒子,需选择O2作为载料气体,充足的O2保证SiCl4可以通过氧化反应全部反应完毕,沉积速率相应提高.

关键词：载料气体、合成石英玻璃、沉积速率、反应机理

所属期刊栏目：37

分类号：TQ171

在线出版日期：2009-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1796-1802