化学气相沉积法PPT.ppt
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2、化学气相沉积法、化学气相沉积法（CVD）3、溶胶凝胶法、溶胶凝胶法1定定义义：
利利用用气气相相反反应应，在在高高温温、等等离离子子或或激激光光辅辅助助等等条条件件下下控控制制反反应应气气压压、气气流流速速率率、基基片片材材料料温温度度等等因因素素，从从而而控控制制纳纳米米微微粒粒薄薄膜膜的的成成核核生生长长过过程程；或或者者通通过过薄薄膜膜后后处处理理，控控制制非非晶晶薄薄膜的晶化过程，从而获得纳米结构的薄膜材料。
膜的晶化过程，从而获得纳米结构的薄膜材料。
分类分类：
常压、低压、等离子体辅助常压、低压、等离子体辅助气相沉积等。
气相沉积等。
应应用用：
在在制制备备半半导导体体、氧氧化化物物、氮氮化化物物、碳碳化化物物纳米薄膜材料中得到广泛应用。
纳米薄膜材料中得到广泛应用。
反反应应温温度度：
大大约约为为9002000，它它取取决决于于沉沉积物的特性。
积物的特性。
2中中温温CVD（MTCVD）：
典典型型反反应应温温度度大大约约为为500800，它它通通常常是是通通过过金金属属有有机机化化合合物物在在较较低低温温度度的的分分解解来来实实现现的的，所所以以又又称称金属有机化合物金属有机化合物CVD（MOCVD）。
等离子体增强等离子体增强CVD（PECVD）与激光与激光CVD（LCVD）：
气相化学反应由于等离子：
气相化学反应由于等离子体的产生或激光的辐照得以激活，也可以体的产生或激光的辐照得以激活，也可以把反应温度降低。
把反应温度降低。
3
（1）CVD的化学反应和特点的化学反应和特点（A）化学反应化学反应CVD是通过一个或多个化学反应得以实现的。
是通过一个或多个化学反应得以实现的。
4水解反应水解反应2AlCl3（g）+3H2OAl2O3（s）+6HCl（g）复合反应复合反应。
包含了上述一种或几种基本反应。
包含了上述一种或几种基本反应。
例例：
在沉积难熔的碳化物或氮化物时，就包括热：
在沉积难熔的碳化物或氮化物时，就包括热分解和还原反应分解和还原反应5CVD反应体系应满足的条件：
反应体系应满足的条件：
（a）在沉积温度下在沉积温度下反应物应保证足够的压力反应物应保证足够的压力，以，以适当的速度适当的速度引入反应室。
引入反应室。
（b）除需要的沉积物外，其他反应产物应是除需要的沉积物外，其他反应产物应是挥发挥发性的性的。
（c）沉积薄膜本身必须具有足够的蒸汽压沉积薄膜本身必须具有足够的蒸汽压，保证，保证沉积反应过程始终在受热的基片上进行，而沉积反应过程始终在受热的基片上进行，而基基片的蒸汽压必须足够低片的蒸汽压必须足够低。
6（B）CVD的特点的特点温温度度：
中中温温或或高高温温；反反应应物物状状态态：
气气态态；反反应应：
气相化学反应；：
气相化学反应；产物产物：
固体。
：
固体。
压压力力：
大大气气压压（常常压压）或或者者低低于于大大气气压压下下（低低压压）进行沉积。
一般来说进行沉积。
一般来说低压低压效果要好些。
效果要好些。
等等离离子子和和激激光光辅辅助助技技术术：
可可以以显显著著地地促促进进化化学反应，使沉积可在较低的温度下进行。
学反应，使沉积可在较低的温度下进行。
沉沉积积层层的的化化学学成成分分可可以以改改变变，容容易易获获得得功功能能梯度膜或者得到混合膜。
梯度膜或者得到混合膜。
沉积层的密度和纯度可控沉积层的密度和纯度可控。
7绕绕镀镀性性好好：
可可在在复复杂杂形形状状的的基基体体上上及及颗颗粒粒材材料上沉积。
料上沉积。
气气流流条条件件：
层层流流，在在基基体体表表面面形形成成厚厚的的边边界界层。
层。
沉沉积积层层结结构构：
柱柱状状晶晶，不不耐耐弯弯曲曲。
通通过过各各种种技技术术对对化化学学反反应应进进行行气气相相扰扰动动，可可以以得得到到细细晶晶粒的等轴沉积层。
粒的等轴沉积层。
应用广泛应用广泛:
可以形成多种金属、合金、陶瓷和可以形成多种金属、合金、陶瓷和化合物沉积层化合物沉积层8
（2）CVD的方法的方法（A）CVD的原理的原理CVD的机理是复杂的，那是由于反应气体中不同的机理是复杂的，那是由于反应气体中不同化学物质之间的化学反应和向基片的析出是同化学物质之间的化学反应和向基片的析出是同时发生的缘故。
时发生的缘故。
基本过程基本过程：
通过赋予原料气体以不同的能量使其：
通过赋予原料气体以不同的能量使其产生各种化学反应，在基片上析出非挥发性的产生各种化学反应，在基片上析出非挥发性的反应产物。
反应产物。
图图3.14表示从表示从TiCl4+CH4+H2的混合气体析出的混合气体析出TiC过程的模式图。
如图所示，在过程的模式图。
如图所示，在CVD中的析出中的析出过程可以理解如下：
过程可以理解如下：
910原料气体向基片表面原料气体向基片表面扩散扩散；原料气体原料气体吸附吸附到基片；到基片；吸附在基片上的化学物质的吸附在基片上的化学物质的表面反应表面反应；析出颗粒在表面的析出颗粒在表面的扩散扩散；产物从气相产物从气相分离分离；从产物析出区向块状固体的从产物析出区向块状固体的扩散扩散。
CVD的的化化学学反反应应必必须须发发生生在在基基体体材材料料和和气气相相间间的的扩扩散散层中。
层中。
原原因因:
（a）在在气气相相中中发发生生气气相相-气气相相反反应应，然然后后生生成成粉粉末末，该粉末出现在反应系统之外。
该粉末出现在反应系统之外。
（b）从从气气相相析析出出固固相相的的驱驱动动力力（drivingforce）是是根根据据基基体体材材料料和和气气相相间间的的扩扩散散层层内内存存在在的的温温差差和和不不同同化化学学物物质的质的浓度差浓度差，由化学平衡所决定的，由化学平衡所决定的过饱和度过饱和度。
11过饱和度过饱和度（）定义为定义为=（p=（pAA）gg/（p/（pAA）ss式中，式中，（ppAA）gg是气体热力学平衡求出是气体热力学平衡求出A的分压；的分压；（ppAA）ss是在是在AB固体化合物的析出温度时的平衡蒸固体化合物的析出温度时的平衡蒸气压。
气压。
CVD法析出的化合物形状的决定因素法析出的化合物形状的决定因素：
反应温度、：
反应温度、有助于反应的不同化学物质的过饱和度、在反有助于反应的不同化学物质的过饱和度、在反应温度时的成核速率等。
应温度时的成核速率等。
为了得到优质的薄膜，必须防止在气相中由气相为了得到优质的薄膜，必须防止在气相中由气相-气相反应生成均相核，即应首先设定在基片表气相反应生成均相核，即应首先设定在基片表面促进成核的条件。
面促进成核的条件。
1213（B）CVD的种类的种类分类标准分类标准：
发生化学反应的参数和方法发生化学反应的参数和方法常压常压CVD法；法；低压低压CVD法；法；热热CVD法；法；等离子等离子CVD法；法；间隙间隙CVD法；法；激光激光CVD法；法；超声超声CVD法法等。
等。
14（C）CVD的流程与装置的流程与装置基基本本组组成成：
原原料料气气体体和和载载气气的的供供给给源源气气体体的的混混合合系系统统、反反应应炉炉、废废气气系系统统及及气气体体、反反应应炉炉的的控控制系统。
制系统。
15高高压压气气体体：
以以高高纯纯度度的的为为好好，一一般般大大多多使使用用载载气气，因因为为都都要要通通过过气气体体精精制制装装置置进进行行纯纯化化。
特特别别是是必必须须十十分分注注意意除除去去对对薄薄膜膜性性质质影影响响极极大大的的水水和和氢氢。
原原料料要要求求：
当当室室温温下下使使用用固固态态或或液液态态原原料料时时，需需使使其其在在所所规规定定的的温温度度下下蒸蒸发发或或升升华华，并并通通过过载载气气送送入入反反应应炉炉内内。
还还必必须须使使废废气气通通过过放放有有吸吸收收剂剂的的水水浴浴瓶瓶、收收集集器器或或特特殊殊的的处处理理装装置置后后进进行行排排放放。
并并且且在在装装置置和和房房间间里里不不能能忘忘记记安安装装防防爆爆装置和有毒气体的检测器。
装置和有毒气体的检测器。
16（3）CVD的新技术的新技术（A）金属有机化合物气相沉积金属有机化合物气相沉积（MOCVD）MOCVD是是常常规规CVD技技术术的的发发展展，它它用用容容易易分分解解的的金金属属有有机机化化合合物物作作初初始始反反应应物物，因因此此沉沉积积温度较低。
温度较低。
优点优点：
可以在：
可以在热敏感的基体上热敏感的基体上进行沉积；进行沉积；缺缺点点：
沉沉积积速速率率低低，晶晶体体缺缺陷陷密密度度高高，膜膜中中杂杂质质多。
多。
原料输送要求原料输送要求：
把欲沉积膜层的一种或几种组分：
把欲沉积膜层的一种或几种组分以以金属烷基化合物金属烷基化合物的形式输送到反应区，其他的形式输送到反应区，其他的组分可以的组分可以氢化物氢化物的形式输送。
的形式输送。
17应用：
应用：
半导体外延沉积；半导体外延沉积；沉积金属镀层（因为某些金属卤化物在高温下沉积金属镀层（因为某些金属卤化物在高温下是稳定的，而用常规是稳定的，而用常规CVD难以实现其沉积）难以实现其沉积）沉积氧化物、氮化物、碳化物和硅化物膜层。
沉积氧化物、氮化物、碳化物和硅化物膜层。
18（B）等离子体辅助化学气相沉积等离子体辅助化学气相沉积（PECVD）定定义义：
用用等等离离子子体体技技术术使使反反应应气气体体进进行行化化学学反反应应，在在基基底底上上生生成成固固体体薄薄膜膜的的方方法法称称等等离离子子体体化化学学气气相相沉沉积积，它它是是在在原原来来已已成成熟熟的的薄薄膜膜技技术术中应用了等离子体技术而发展起来的。
中应用了等离子体技术而发展起来的。
发发展展：
近近二二三三十十年年来来，PECVD进进展展非非常常快快。
在在半半导导体体工工业业中中，这这种种技技术术已已成成为为大大规规模模集集成成电电路干式工艺中的重要环节。
路干式工艺中的重要环节。
分类分类：
PECVD薄膜反应室主要有薄膜反应室主要有平板电容型平板电容型和和无极射频感应线圈式无极射频感应线圈式两种。
两种。
平板型平板型:
直流、射频、微波电源直流、射频、微波电源。
19PECVD薄薄膜膜性性质质的的决决定定因因素素：
沉沉积积方方式式和和沉沉积积工工艺参数。
艺参数。
工工艺艺参参数数：
电电源源功功率率、反反应应室室几几何何形形状状与与尺尺寸寸、负负偏偏压压、离离子子能能量量、基基材材温温度度、真真空空泵泵抽抽气气速速率、反应室气体压力以及工作气体的比例等。
率、反应室气体压力以及工作气体的比例等。
PECVD法的优点法的优点：
PECVD法可以大大降低沉积法可以大大降低沉积温度，从而不使基板发生相变或变形，而且成温度，从而不使基板发生相变或变形，而且成膜质量高。
膜质量高。
例：
例：
用用CVD法在硅片上沉积法在硅片上沉积Si3N4薄膜，需要薄膜，需要900以上的高温，而以上的高温，而PECVD法仅需约法仅需约350温度，如采用微波等离子体，可降至温度，如采用微波等离子体，可降至l00。
20（C）激光化学气相沉积激光化学气相沉积（LCVD）定定义义：
用用激激光光束束照照射射封封闭闭于于气气室室内内的的反反应应气气体体，诱诱发发化化学学反反应应，生生成成物物沉沉积积在在置置于于气气室室内内的的基基板板上上。
是是将将激激光光应应用用于于常常规规CVD的的一一种种新新技技术术，通通过过激激光光活活化化而而使使常常规规CVD技技术术得得到到强强化化，工工作作温温度度大大大大降降低低，在在这这个个意意义义上上LCVD类类似似于于PECVD。
LCVD技技术术的的优优点点：
沉沉积积过过程程中中不不直直接接加加热热整整块块基基板板，可可按按需需要要进进行行沉沉积积，空空间间选选择择性性好好，甚甚至至可可使使薄薄膜膜生生成成限限制制在在基基板板的的任任意意微微区区内内；避避免免杂杂质质的的迁迁移移和和来来自自基基板板的的自自掺掺杂杂；沉沉积积速速度度比比CVD快快。
2122（D）超声波化学气相沉积超声波化学气相沉积（UWCVD）定定义义：
是是利利用用超超声声波波作作为为CVD过过程程中中能能源源的的一一种种新工艺。
新工艺。
分类分类：
分类标准分类标准：
超声波的传递方式：
超声波的传递方式类型类型：
超声波辐射式、：
超声波辐射式、CVD基体直接振动式。
基体直接振动式。
超声波辐射式超声波辐射式优于优于CVD基体直接振动式基体直接振动式超超声声波波辐辐射射式式UWCVD的的原原理理见见图图3.17，利利用用电电感感线线圈圈将将基基体体加加热热到到一一定定温温度度，适适当当调调节节超超声声波波的的频频率率和和功功率率，即即可可在在基基体体上上得得到到晶晶粒粒细细小小、致致密密、强强韧韧性性好好、与与基基体体结结合合牢牢固固的的沉沉积积膜。
膜。
2324（E）微波等离子体化学气体沉积微波等离子体化学气体沉积（MWPECVD）定定义义：
利利用用微微波波能能电电离离气气体体而而形形成成等等离离子子体体，将将微微波波作作为为CVD过过程程能能量量供供给给形形式式的的一一种种CVD新新工艺。
属于工艺。
属于低温等离子体低温等离子体范围。
范围。
特点特点：
在在一一定定的的条条件件下下，它它能能使使气气体体高高度度电电离离和和离离解，产生很多解，产生很多活性等离子体活性等离子体。
它可以它可以在很宽的气压范围内在很宽的气压范围内获得。
获得。
低压时：
低压时：
TeTg，这对有机反应、表面处理这对有机反应、表面处理等尤为有利，人们称之为等尤为有利，人们称之为冷等离子体冷等离子体；高压时：
高压时：
TeTg，它的性质类似于直流弧，人它的性质类似于直流弧，人们称之为们称之为热等离子体热等离子体。
25微微波波等等离离子子体体发发生生器器本本身身没没有有内内部部电电极极，从从而而消消除除了了气气体体污污染染和和电电极极腐腐蚀蚀，有有利利于于高高纯纯化化学反应和延长使用寿命。
学反应和延长使用寿命。
微微波波等等离离子子体体的的产产生生不不带带高高压压，微微波波辐辐射射容容易防护，使用安全。
易防护，使用安全。
微微波波等等离离子子体体的的参参数数变变化化范范围围较较大大，这这为为广广泛应用提供了可能性。
泛应用提供了可能性。
应用应用：
凡直流或射频等离子体能应用的领域均能：
凡直流或射频等离子体能应用的领域均能应用。
应用。
目前目前MWPECVD已在集成电路、光导纤已在集成电路、光导纤维，保护膜及特殊功能材料的制备等领域得到维，保护膜及特殊功能材料的制备等领域得到日益广泛的应用。
日益广泛的应用。
26（F）纳米薄膜的低能团簇束沉积纳米薄膜的低能团簇束沉积（LEBCD）定定义义：
将将所所沉沉积积材材料料激激发发成成原原子子状状态态，以以Ar、He作作为为载载气气使使之之形形成成团团簇簇，同同时时采采用用电电子子束束使使团团簇簇离离化化，利利用用飞飞行行时时间间质质谱谱仪仪进进行行分分离离，从从而而控控制制一一定定质质量量、一一定定能量的团簇束沉积而形成薄膜。
能量的团簇束沉积而形成薄膜。
优优点点：
可可以以有有效效地地控控制制沉沉积积在在衬衬底底上上的的原原子子数数目目；在在这这种种条条件件下下所所沉沉积积的的团团簇簇在在撞撞击击表表面面时时并并不不破破碎碎，而而是是近近乎乎随随机机分分布布于于表表面面；当当团团簇簇的的平平均均尺尺寸寸足足够够大大，则则其其扩扩散散能能力力受受到到限限制制；所所沉沉积积薄薄膜膜的的纳纳米米结结构构对对团团簇簇尺寸具有很好的记忆特性。
尺寸具有很好的记忆特性。
例例：
在在沉沉积积类类金金刚刚石石薄薄膜膜时时发发现现，可可以以控控制制团团簇簇中中碳碳的的原原子子数数来来控控制制C的的杂杂化化轨轨道道，对对于于C20C32的的团团簇簇为为sp3杂杂化化，薄薄膜膜为为fcc-金金刚刚石石结结构构；对对于于C60的的团团簇簇，为为sp3、sp2混混合合的的轨轨道道特特性性；对对于于C900的的团团簇簇，为为sp2杂化，薄膜呈现非晶态。
杂化，薄膜呈现非晶态。
27（4）CVD法在纳米薄膜材料制备中的应用法在纳米薄膜材料制备中的应用CVD法是纳米薄膜材料制备中使用最多的一种法是纳米薄膜材料制备中使用最多的一种工艺，广泛应用于各种结构材料和功能材料的工艺，广泛应用于各种结构材料和功能材料的制备。
制备。
范围范围：
用它可以制备几乎所有的金属，氧化物、：
用它可以制备几乎所有的金属，氧化物、氮化物、碳化合物、硼化物、复合氧化物等膜氮化物、碳化合物、硼化物、复合氧化物等膜材料。
材料。
一些典型的例子如表一些典型的例子如表3.8所示。
所示。
28293、溶胶、溶胶-凝胶法凝胶法表面涂膜的利用是溶胶表面涂膜的利用是溶胶-凝胶法应用的一个新领凝胶法应用的一个新领域，其最初的应用就是涂膜。
域，其最初的应用就是涂膜。
例例：
目前广泛应用的玻璃表面的反射膜、防止反：
目前广泛应用的玻璃表面的反射膜、防止反射膜以及着色膜就是用该法制得的。
射膜以及着色膜就是用该法制得的。
溶胶溶胶-凝胶涂膜可以赋于基体各种性能，其中包括凝胶涂膜可以赋于基体各种性能，其中包括机械的、化学保护的、光学的、电磁的和催化机械的、化学保护的、光学的、电磁的和催化的性能。
的性能。
30特点特点：
工艺简单，成膜均匀，成本很低。
：
工艺简单，成膜均匀，成本很低。
应用应用：
大部分熔点在：
大部分熔点在500以上的金属、合金以以上的金属、合金以及玻璃等基体都可采用该流程制取薄膜。
及玻璃等基体都可采用该流程制取薄膜。
31溶胶溶胶-凝胶工艺的分类凝胶工艺的分类：
有机途径：
有机途径和和无机途径无机途径有机途径有机途径：
通过有机金属醇盐：
通过有机金属醇盐水解与缩聚水解与缩聚而形成溶胶。
而形成溶胶。
特点：
特点：
在该工艺过程中，因涉及水和有机物，所以通在该工艺过程中，因涉及水和有机物，所以通过这种途径制备的薄膜在干燥过程中过这种途径制备的薄膜在干燥过程中容易龟裂容易龟裂（由大量由大量溶剂蒸发而产生的残余应力所引起溶剂蒸发而产生的残余应力所引起）。
客观上限制了制。
客观上限制了制备薄膜的厚度。
备薄膜的厚度。
无机途径：
无机途径：
将通过某种方法制得的氧化物微粒，稳定地将通过某种方法制得的氧化物微粒，稳定地悬浮在某种有机或无机溶剂中而形成溶胶。
悬浮在某种有机或无机溶剂中而形成溶胶。
特点：
特点：
通过无机途径制膜，有时只需在室温进行干燥通过无机途径制膜，有时只需在室温进行干燥即可，因此容易制得即可，因此容易制得10层以上而无龟裂的多层氧化物层以上而无龟裂的多层氧化物薄膜薄膜。
但是用无机法制得的薄膜与基板的附着力较差，。
但是用无机法制得的薄膜与基板的附着力较差，而且很难找到合适的能同时溶解多种氧化物的溶剂。
而且很难找到合适的能同时溶解多种氧化物的溶剂。
因此，目前采用溶胶因此，目前采用溶胶凝胶法制备氧化物薄膜，仍以凝胶法制备氧化物薄膜，仍以有机途径为主。
有机途径为主。
32溶胶溶胶-凝胶制造薄膜的特点：
凝胶制造薄膜的特点：
（A）工艺设备简单，成本低。
工艺设备简单，成本低。
（B）低温制备。
低温制备。
（C）能制备大面积、复杂形状、不同基底的膜。
能制备大面积、复杂形状、不同基底的膜。
（D）便便于于制制备备多多组组元元薄薄膜膜，容容易易控控制制薄薄膜膜的的成成分分及结构。
及结构。
（E）对基底材料几乎无选择性。
对基底材料几乎无选择性。
（F）以氧化物膜为主。
以氧化物膜为主。
（G）膜致密性较差，易收缩，开裂。
膜致密性较差，易收缩，开裂。
33制备氧化物薄膜的溶胶制备氧化物薄膜的溶胶-凝胶方法凝胶方法：
浸浸渍渍提提拉拉法法（dipping）、旋旋覆覆法法（spining）、喷喷涂法涂法（spraying）及刷涂法及刷涂法（painting）等。
等。
旋覆法和浸渍提拉法旋覆法和浸渍提拉法最常用。
最常用。
浸渍提拉法的三个步骤浸渍提拉法的三个步骤：
浸渍、提拉和热处理。
：
浸渍、提拉和热处理。
每次浸渍所得到的膜厚约为每次浸渍所得到的膜厚约为5-30nm，为增大为增大薄膜厚度，可进行多次浸渍循环，但每次循环薄膜厚度，可进行多次浸渍循环，但每次循环之后都必须充分干燥和进行适当的热处理。
之后都必须充分干燥和进行适当的热处理。
34旋覆法的两个步骤旋覆法的两个步骤：
旋覆与热处理。
：
旋覆与热处理。
基本过程基本过程：
基片在匀胶台上以一定的角速度旋转，：
基片在匀胶台上以一定的角速度旋转，当溶胶液滴从上方落于基片表面时，它就被迅当溶胶液滴从上方落于基片表面时，它就被迅速地涂覆到基片的整个表面。
溶剂的蒸发使得速地涂覆到基片的整个表面。
溶剂的蒸发使得旋覆在基片表面的溶胶迅速凝胶化，接着进行旋覆在基片表面的溶胶迅速凝胶化，接着进行一定的热处理便得到所需的氧化物薄膜。
一定的热处理便得到所需的氧化物薄膜。
二者比较二者比较：
浸渍提拉法更简单些，但它易受环境：
浸渍提拉法更简单些，但它易受环境因素的影响，膜厚较难控制；浸渍提拉法不适因素的影响，膜厚较难控制；浸渍提拉法不适用于小面积薄膜用于小面积薄膜（尤其当基底为圆片状时尤其当基底为圆片状时）的制的制备，旋覆法却相反，它特别适合于在小圆片基备，旋覆法却相反，它特别适合于在小圆片基片上制备薄膜。
片上制备薄膜。
35膜膜厚厚分分析析：
在在干干燥燥过过程程中中大大量量有有机机溶溶剂剂的的蒸蒸发发将将引引起起薄薄膜膜的的严严重重收收缩缩，这这通通常常会会导导致致龟龟裂裂，这这是是该该工工艺艺的的一一大大缺缺点点。
但但当当薄薄膜膜厚厚度度小小于于一一定定值值时时，薄薄膜膜在在干干燥燥过过程程中中就就不不会会龟龟裂裂。
这这可可解解释释为为当当薄薄膜膜小小于于一一定定厚厚度度时时，由由于于基基底底粘粘附附作作用用，在在干干燥燥过过程程中中薄薄膜膜的的横横向向（平平行行于于基基片片）收收缩缩完完全全被被限限制制，而而只只能能发发生生沿沿基基片片平平面面法法线线方方向的纵向收缩。
向的纵向收缩。
膜厚的影响因素膜厚的影响因素：
溶胶液的粘度、浓度、比重、：
溶胶液的粘度、浓度、比重、提拉速度提拉速度（或旋转速度或旋转速度）及提拉角度，还有溶剂及提拉角度，还有溶剂的粘度、比重、蒸发速率，以及环境的温度、的粘度、比重、蒸发速率，以及环境的温度、干燥条件等。
干燥条件等。
36式式中中，是是溶溶胶胶的的相相对对密密度度；g是是重重力力加加速速度度；指数指数接近于接近于1/2，通常介于，通常介于1/2与与2/3之间。
之间。
实验结果表明，在浸渍提拉法中，膜厚实验结果表明，在浸渍提拉法中，膜厚d与溶与溶液粘度液粘度和提拉速度和提拉速度v的依赖关系可表示为的依赖关系可表示为37溶胶溶胶-凝胶法在制备纳米薄膜中的应用凝胶法在制备纳米薄膜中的应用38（A）可可以以制制备备多多孔孔陶陶瓷瓷膜膜，二二元元复复合合膜膜，也也可可以以对陶瓷膜进行修饰对陶瓷膜进行修饰。
例例：
-Al2O3、TiO2、SiO2、ZrO2、CeO2等等Al2O3-TiO2、Al2O3-CeO2等等Goldsmith等等用用sol-gel方方法法在在4nm的的氧氧化化铝铝管管状状陶陶瓷瓷膜膜表表面面制制得得了了孔孔径径（0.5nm的的SiO2修修饰饰膜膜，这这些些多多孔孔陶陶瓷瓷膜膜可可用用于于膜膜分分离离、水水质质净净化化、催化剂等领域。
催化剂等领域。
39（B）制制备备的的PbTiO3铁铁电电薄薄膜膜，是是sol-gel工工艺艺最最成成功工业应用的例子之一。
功工业应用的例子之一。
同同理理可可制制备备各各种种钙钙铁铁矿矿型型的的功功能能陶陶瓷瓷薄薄膜膜，如如BaTiO3、SrTiO3、PZT、PLZT等。
等。
（C）可可合合成成ZrO2、TiO2、CeO2、ZnO、SnO2、Fe2O3等等半半导导体体氧氧化化物物，用用于于制制作作气气体体传传感感器器和导电材料和导电材料。
（D）可制备可制备Al2O3、SiO2、ZrO2、SnO2等等膜，用膜，用于于光学器件和防腐、耐磨涂层光学器件和防腐、耐磨涂层。
40四、四、纳米薄膜材料的应用纳米薄膜材料的应用1、金属的耐蚀保护膜金属的耐蚀保护膜非晶态合金膜非晶态合金膜：
是一种无晶界的、高度均匀的：
是一种无晶界的、高度均匀的单相体系，且不存在一般金属或合金所具有的单相体系，且不存在一般金属或合金所具有的晶体缺陷晶体缺陷：
位错、层错、空穴、成分偏析等。
位错、层错、空穴、成分偏析等。
它不存在晶体间腐蚀和化学偏析，具有极强的它不存在晶体间腐蚀和化学偏析，具有极强的防腐蚀性能。
防腐蚀性能。
作为防腐蚀材料，可以取代不锈钢或劣材优用，作为防腐蚀材料，可以取代不锈钢或劣材优用，是节约资源、节约能源、降低成本的有效途径，是节约资源、节约能源、降低成本
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