在已經介紹的物理氣相沉積PVD技術中，沉積膜基本就是靶的材料，沉積過程中基本上不發生化學反應。而化學氣相沉積（簡稱CVD）與PVD技術最大的差異就在于沉積膜前有化學反應發生，沉積的膜則是反應產物之一。化學氣相沉積是采用含有膜層中各元素的揮發性化合物或單質蒸氣，在熱基體表面產生氣相化學反應，反應產物形成沉積涂層的一種表面技術。比PVD的覆蓋性好，但沉積溫度高。化學氣相沉積種類很多，最常用的是常壓CVD，該法生產率低，沉積膜均勻性稍差，反應溫度高，會造成基體組織發生變化。低壓CVD，即在40Pa下沉積，生產率高，反應溫度在150℃左右，沉積膜均勻，成分易控制。有機化合物CVD，利用金屬化合物，如Ni（CO）4，反應溫度低。激光CVD是用激光激活，使常規CVD技術強化，降低反應溫度，易控制膜的成分與純度，厚度范圍寬0.01～20μm。化學氣相沉積的設備簡單，操作維護方便，靈活性，成本低廉，可以在較大范圍準確調控膜結構和化學成分，不僅是現代固體電子學工藝的基礎（沉積各咱絕緣膜、多層布線等），同時該技術亦在工模具行業中發揮了巨大作用。特別是一睦如氮化物、碳化物、金剛石和類金剛石等超硬膜的沉積，大大提高了模具等工件的耐磨、耐蝕性。CVD法具有以下一些特點：
1）設備簡單，操作維護方便，靈活性強，只要選用不同的原料，采用不同的工藝參數，就可以制備性能各異的單一或復合涂層。
2）由于它繞鍍性能好，所以可涂覆帶有槽、溝、孔、不通孔等各種形狀的復雜工件。
3）由于沉積溫度高（800～1100℃），涂層與基體之間結合牢靠，經CVD處理的工件，即使在十分惡劣的條件下工作涂層也不易脫落。但對于高溫時變形量較大的鋼材和尺寸要求特別精密的工件，要考慮變形的影響。
4）涂層致密均勻，并且可以控制它們的純度、結構和晶粒度。
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