PCVD法按加给反应室电力的方法可分为以下几类∶
(1)直流法。利用直流电等离子体的激活化学反应进行气相沉积的技术称为直流等离子体化学气相沉积(DCPCVD)。它在阴*侧成膜,此膜会受到阳*附近的空间电荷所产生的强磁场的严重影响。用氩稀释反应气体时膜中会进入氩,为避免这种情况,将电位等于阴*侧基材电位的帘棚放置于阴*前面,这样可以得到优质薄膜。
(2)射频法。利用射频离子体激活化学反应进行气相沉积的技术称为射频等离子体化学气相沉积(RFPCVD)。供应射频功率的耦合方式大致分为电感耦合方式和电容耦合方式。在放电中,电*不发生腐蚀,无杂质污染,需要调整基材位置和外部电*位置。也采用把电*装入内部的耦合方式,特别是平行平板方式(电容耦合)在电稳定性和电功率效率上均显示优异性能,得到广泛应用。反应室压力保持在0.13Pa左右,基材与离子体之间加有偏压,诱导沉积在基材表面。射频法可用来沉积绝缘膜。
(3)微波法。用微波等离子体激活化学反应进行气相沉积的技术,称为微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)。由于微波等离子体技术的发展,获得各种气体压力下的微波等离子体已不成问题。现在有多种 MWPCVD装置。例如,用一个低压化学气相沉积反应管,其上交叉安置共振腔及与之匹配的微波发射器,以2.45GHz的微波,通过矩形波导入,使化学气相学积反应管中被共振腔包围的气体形成等离子体,并能达到很高的电离度和离解度,再经轴对称磁场打到基材上。微波发射功率通常在几百瓦至 1kW 以上,这可根据托盘温度和生长过程满足质量输运限速步骤等条件决定。这项技术具有下列优点;①可进一步降低基材温度,减少因高温生长造成的位错缺陷、组分或杂质的互扩散;②避免了电*污染;③薄膜受等离子体的破坏小;④更适合于低熔点和高温下不稳定化合物薄膜的制备;⑤由于其频率很高,因此对系统内气体压力的控制可以大大放宽;⑥由于其频率很高,在合成金刚石时更容易获得晶态金刚石。
除了上述的直流法、射频法、微波法三类外,还有同时加电场和磁场的方法,为在磁场使用下增加电子寿命,有效维持放电,有时需要在特别低压条件下进行放电。