参与热解碳化学气相沉积的烃类气体主要有甲烷、乙烯、丙烯、丙烷等。纯度要求一般大于99.9%。烃类气体在气相热解条件下发生化学反应，生成芳香烃和聚合芳香烃，随着生成物相对分子质量的逐渐增大，最终将导致固体碳颗粒的生成，并在颗粒表面发生复杂的表面化学反应。
如果甲烷等烃类气体热解过程中存在外来的固体表面，甲烷等气体分子将碰撞，继而产生表面吸附，使体系能量降低。气相反应中的分子和生产的活性基团因此将不可避免地参与表面反应，在加快甲烷等气体分子裂解的同时生成热解炭。因此，在化学气相沉积是由气-固两相反应相互作用构成的多相反应复杂体系。与均气相反应相比，表面反应涉及固体新相的生成，其物理化学过程更加复杂。
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