国内外所制造的MOCVD设备,大多采用气态源的输送方式,进行薄膜的制备。气态源MOCVD设备,将MO源以气态的方式输送到反应室,输送管道里输送的是气体,对送入反应室的MO源流量也以控制气体流量来进行控制。因此,它对MO源先体提出应具备蒸气压高、热稳定性佳的要求。用气态源MOCVD法沉积一些功能金属氧化物薄膜,要求所选用的金属有机物应在高的蒸气压下具有高的分子稳定性,以避免输送过程中的分解。然而,由于一些功能金属氧化物的组分复杂,元素难以合成出气态MO源和有较高蒸气压的液态MO源物质,而蒸气压低、热稳定性差的MO源先体,不可能通过鼓泡器(bubbler)由载气气体输运到反应室。
然而采用液态源输送的方法,是目前国内外研究的重要方向。采用将液态源送入汽化室得到气态源物质,再经过流量控制送入反应室,或者直接向反应室注入液态先体,在反应室内汽化、沉积。这种方式的优点是简化了源输送方式,对源材料的要求降低,便于实现多种薄膜的交替沉积以获得超品格结构等。
MOCVD技术在薄膜晶体生长中具有独特优势:
1、能在较低的温度下制备高纯度的薄膜材料,减少了材料的热缺陷和本征杂质含量;
2、能达到原子级精度控制薄膜的厚度;
3、采用质量流量计易于控制化合物的组分和掺杂量;
4、通过气源的快速无死区切换,可灵活改变反应物的种类或比例,达到薄膜生长界面成份突变。实现界面陡峭;
5、能大面积、均匀、高重复性地完成薄膜生长。适用于工业化生产;