Um exemplo de MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) é o crescimento de semicondutores compostos utilizando compostos organometálicos como precursores num processo epitaxial em fase gasosa. Esta tecnologia envolve a utilização de compostos orgânicos de elementos dos grupos III e II, juntamente com hidretos de elementos dos grupos V e VI, que são termicamente decompostos numa fase de vapor para depositar camadas monocristalinas num substrato.
Explicação pormenorizada:
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Materiais precursores e configuração do processo:
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No MOCVD, os precursores são normalmente compostos organometálicos, como o trimetilíndio (TMI) para os elementos do grupo III e a arsina (AsH3) para os elementos do grupo V. Estes precursores são vaporizados num gás de transporte, normalmente hidrogénio, e introduzidos numa câmara de reação. A câmara é normalmente uma instalação de quartzo de parede fria ou de aço inoxidável que funciona à pressão atmosférica ou a baixa pressão (10-100 Torr). O substrato, que é colocado sobre uma base de grafite aquecida, é mantido a temperaturas que variam entre 500 e 1200°C.Crescimento epitaxial:
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Os precursores vaporizados são transportados pelo gás de transporte para a zona de crescimento acima do substrato aquecido. Aqui, sofrem decomposição térmica, um processo em que os compostos organometálicos se decompõem e depositam os seus átomos metálicos no substrato. Isto resulta no crescimento de uma fina camada de material monocristalino. O processo é altamente controlável, permitindo ajustes precisos na composição, níveis de dopagem e espessura das camadas depositadas.
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Vantagens e aplicações:
O MOCVD oferece várias vantagens em relação a outras técnicas de crescimento epitaxial. Permite alterações rápidas na composição e na concentração de dopantes, o que é crucial para o crescimento de heteroestruturas, super-rede e materiais de poços quânticos. Esta capacidade é essencial para o fabrico de dispositivos electrónicos avançados, como LEDs, células solares e lasers semicondutores. A tecnologia é também escalável e pode ser utilizada para fabrico de alto rendimento, tornando-a um método preferido na indústria de semicondutores.
Precisão e controlo:
