O processo de Deposição Química em Vapor (CVD) é um método sofisticado utilizado para depositar películas finas de materiais desejados numa superfície de substrato.
Quais são as 6 etapas principais do processo CVD?
1. Introdução de produtos químicos precursores
Os produtos químicos precursores, que são a fonte do material da película desejada, são introduzidos no reator de CVD.
Normalmente, isto é feito através da introdução dos gases reagentes e dos gases inertes diluentes na câmara de reação a um caudal especificado.
2. Transporte das moléculas precursoras
Uma vez no interior do reator, as moléculas precursoras têm de ser transportadas para a superfície do substrato.
Isto é conseguido através de uma combinação de transporte fluido e difusão.
Os gases reagentes movem-se em direção ao substrato, guiados pelo padrão de fluxo no interior do reator.
3. Adsorção na superfície do substrato
Ao atingir a superfície do substrato, as moléculas precursoras adsorvem-se ou fixam-se à superfície.
Este processo de adsorção é influenciado por factores como a temperatura, a pressão e as propriedades do material do substrato.
4. Reacções químicas
Uma vez adsorvidas na superfície do substrato, as moléculas precursoras sofrem reacções químicas com o material do substrato.
Estas reacções resultam na formação da película fina desejada.
As reacções específicas dependem da natureza dos precursores e do material do substrato.
5. Dessorção de subprodutos
Durante as reacções químicas, são também geradas moléculas de subprodutos.
Estes subprodutos têm de ser dessorvidos da superfície do substrato para dar lugar a mais moléculas precursoras.
A dessorção pode ser facilitada através do controlo das condições de temperatura e pressão na câmara de reação.
6. Evacuação de subprodutos
Os subprodutos gasosos das reacções são evacuados da câmara de reação através de um sistema de exaustão.
Isto ajuda a manter o ambiente químico desejado dentro da câmara e evita a acumulação de subprodutos indesejados.
É importante notar que o processo CVD pode ocorrer tanto na superfície do substrato como na fase gasosa da atmosfera do reator.
As reacções na superfície do substrato são conhecidas como reacções heterogéneas e desempenham um papel crucial na formação de películas finas de elevada qualidade.
O processo de CVD é realizado numa câmara de reação fechada, que inclui normalmente componentes como uma fonte de gases e respectivas linhas de alimentação, controladores de fluxo de massa para controlo dos gases, fontes de aquecimento para aquecer o substrato, sensores de temperatura e pressão para monitorização, um tubo de quartzo para manter o substrato e uma câmara de exaustão para tratar quaisquer gases nocivos produzidos como subprodutos.
Em termos gerais, o processo CVD envolve a introdução, o transporte, a adsorção, a reação e a evacuação controlados de produtos químicos precursores para depositar películas finas dos materiais desejados na superfície de um substrato.
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