Phương pháp lắng đọng pha hơi hóa học là một kỹ thuật lắng đọng linh hoạt trong đó lớp màng mỏng được tạo thành từ những nguyên tố và hợp chất bán dẫn, hợp kim và những hợp chất tinh thể hoặc vô định hình với thành phần hợp thức khác nhau. Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là sự xảy ra phản ứng hóa học giữa một hợp chất dễ bay hơi của vật liệu tạo màng với một chất khí thích hợp để tạo điều kiện thuận lợi cho sự lắng đọng nguyên tử của lớp màng không bay hơi trên bề mặt đế như chỉ rõ trong hình 1.9. Phản ứng hóa học trong quá trình lắng đọng pha hơi hóa học có liên quan đến sự nhiệt phân hoặc sự khử.
Hình 1.9. Sơ đồ hoạt động của một buồng phản ứng trong lắng đọng pha hơi hóa học Xem sản phẩm là lớp màng mỏng Si vô định hình hoặc đa tinh thể trên đế Si. Sự nhiệt phân ở nhiệt độ 6500C dẫn đến phân hủy SiH4 theo phản ứng:
Người ta cũng có thể tạo ra lớp màng mỏng Si trên nền Si đơn tinh thể nhờ vào phản ứng khửở nhiệt độ cao (12000C) với tác nhân khử là khí H2.
SiCl4 (k) + 2H2(k) Æ Si (r) + 4HCl(k)
Cũng giống như phương pháp PVD, trong phương pháp CVD sự quá bão hòa của pha hơi ảnh hưởng đến tốc độ của sự tạo mầm lớp màng trong khi đó nhiệt độ của đế ảnh hưởng đến tốc độ phát triển màng. Hai yếu tố này đồng thời cũng ảnh hưởng đến sự liên kết hạt, hình dạng, kích thước và cách sắp xếp của hạt. Sự quá bão hòa của pha hơi thấp và nhiệt độ của đế cao thúc đẩy sự phát triển lớp màng đơn tinh thể trên đế. Ngược lại, sự quá bão hòa của pha hơi cao và nhiệt độ của đế thấp lớp sẽ làm màng tạo thành ít kết dính và dễ có dạng vô định hình.