Os parâmetros do processo CVD (Chemical Vapor Deposition) incluem principalmente o tipo de reacções químicas, as condições de pressão e temperatura, a seleção dos gases de reação e os métodos específicos utilizados para a deposição.
Reacções químicas:
- O núcleo do processo de CVD envolve várias reacções químicas que conduzem à deposição de um material sólido num substrato. Estas reacções incluem:Decomposição do gás de reação:
- O gás precursor decompõe-se para formar espécies reactivas.Combinação de gases:
- As espécies reactivas combinam-se para formar o material sólido desejado.Hidrólise de gases:
- Alguns gases sofrem hidrólise para formar os compostos desejados.Oxidação de gases:
- Oxidação de gases para formar óxidos.Redução de certos gases:
Alguns gases são reduzidos para formar os materiais desejados.Condições de pressão e temperatura:
- O processo CVD pode ser efectuado em diferentes regimes de pressão:
- CVD à pressão atmosférica (APCVD): Realizado à pressão atmosférica.
- CVD a baixa pressão (LPCVD): Realizado a baixas pressões, normalmente entre 0,1 e 25 torr.
CVD a alta pressão (HPCVD): Conduzido a altas pressões.
A temperatura é um fator crítico, uma vez que influencia a taxa e a qualidade da deposição. A temperatura deve ser suficiente para iniciar e manter as reacções químicas, mas não tão elevada que possa danificar o substrato ou provocar reacções indesejadas.Seleção dos Gases de Reação:
- A escolha dos gases é crucial, uma vez que determina o tipo de material que pode ser depositado e a qualidade da deposição. Devem ser tomadas precauções para evitar a formação de produtos tóxicos ou degradáveis. Os gases neutros, como o árgon, são frequentemente utilizados como diluentes para controlar o ambiente de reação.
- Métodos específicos de deposição:
- Existem vários métodos CVD especializados, cada um adaptado a necessidades específicas:CVD de camada atómica:
- Permite a deposição de camadas atómicas.Combustão CVD:
- Utiliza a combustão numa atmosfera aberta para obter películas finas de alta qualidade.CVD de filamento quente:
- Utiliza um filamento quente para decompor os gases de origem.CVD metal-orgânico:
Utiliza compostos organometálicos como precursores.Deposição de vapor físico-química híbrida:
Combina a decomposição química com a evaporação física.CVD térmica rápida:
Utiliza métodos de aquecimento rápido para minimizar reacções indesejadas em fase gasosa.
Aplicações:
