Os reactores CVD são classificados em vários tipos com base em diferentes parâmetros, como as condições de funcionamento, as caraterísticas físicas do vapor e o aquecimento do substrato.
Os principais tipos incluem CVD de pressão atmosférica (APCVD), CVD de baixa pressão (LPCVD), CVD de vácuo ultra-alto (UHVCVD), CVD assistido por aerossol (AACVD), CVD de injeção direta de líquido (DLICVD), CVD de parede quente e CVD de parede fria.
Estes reactores diferem nas suas aplicações, vantagens e desvantagens, e cada tipo serve necessidades específicas em várias indústrias e aplicações.
Explicação dos 7 principais tipos de reactores CVD
1. Classificação por condições de funcionamento
CVD de pressão atmosférica (APCVD): Funciona à pressão atmosférica, não necessita de bombas, mas pode resultar em taxas de deposição mais lentas.
CVD a baixa pressão (LPCVD): Funciona a pressões sub-atmosféricas, utiliza uma bomba de vácuo para puxar o gás através da câmara de deposição, resultando em taxas de deposição mais uniformes e reacções reduzidas em fase gasosa.
CVD de ultra-alto vácuo (UHVCVD): Funciona a pressões muito baixas, normalmente inferiores a 10-6 Pa, para obter processos de deposição altamente uniformes e limpos.
2. Classificação por caraterísticas físicas do vapor
CVD assistida por aerossol (AACVD): Utiliza partículas de aerossol para auxiliar no processo de deposição, permitindo a deposição de materiais com rácios de aspeto elevados.
CVD por injeção direta de líquido (DLICVD): Injecta diretamente precursores líquidos no reator, permitindo um controlo preciso do processo de deposição e a capacidade de utilizar uma gama mais vasta de precursores.
3. Classificação por aquecimento do substrato
CVD de parede quente: Envolve o aquecimento dos substratos e das paredes do reator, assegurando um aquecimento e deposição uniformes, mas é menos utilizado devido a potenciais problemas de contaminação.
CVD de parede fria: Aquece apenas os substratos, reduzindo o risco de contaminação e o consumo de energia, mas pode resultar num aquecimento menos uniforme.
4. Esquemas de reactores
Reator fechado CVD: As espécies são colocadas num recipiente fechado e a reação ocorre neste ambiente fechado. Este é o tipo mais comum de reator CVD.
Reator aberto CVD (Flowing-gas CVD): Os produtos químicos são continuamente alimentados no sistema, permitindo um processo de deposição mais dinâmico e controlado.
5. Considerações adicionais
CVD horizontal e vertical: Descreve a configuração do reator e a direção do fluxo de gás em direção ao substrato, sendo os reactores tubulares horizontais os mais comuns.
CVD subatmosférico (SACVD): Funciona a pressões subatmosféricas e utiliza precursores específicos, como o tetraetilortosilicato (TEOS) e o ozono, para preencher estruturas de elevado rácio de aspeto com dióxido de silício (SiO2).
Estas classificações ajudam a selecionar o reator CVD adequado com base nos requisitos específicos do processo de deposição, tais como a taxa de deposição desejada, a uniformidade e a natureza dos precursores utilizados.
Cada tipo de reator CVD oferece vantagens e desafios únicos, tornando-os adequados para diferentes aplicações nas indústrias de semicondutores e afins.
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