A deposição de vapor químico (CVD) é uma técnica fundamental no fabrico de nanomateriais, utilizada principalmente para depositar películas finas e sintetizar materiais avançados através da reação química de precursores gasosos num substrato. Este método é versátil, capaz de produzir uma vasta gama de materiais, incluindo metais, não metais e estruturas híbridas complexas, o que o torna essencial para várias indústrias, como a eletrónica, a medicina e a aeroespacial.
Explicação pormenorizada:
-
Mecanismo de CVD:
-
A CVD funciona segundo o princípio de uma técnica de nanofabricação ascendente, em que os materiais são construídos átomo a átomo através da deposição e reação de átomos numa superfície, normalmente uma folha de metal. O processo envolve o aquecimento dos materiais precursores sob a forma de vapor, que depois reagem ou se decompõem no substrato numa câmara evacuada a temperaturas elevadas. Este método permite um controlo preciso da composição e da estrutura dos materiais depositados.Variantes de CVD:
-
Existem diversas variantes de CVD, cada uma adaptada a necessidades e condições específicas. Estas incluem a CVD a baixa pressão (LPCVD), a CVD à pressão atmosférica (APCVD), a CVD com plasma (PECVD) e outras como a CVD foto-assistida e a CVD assistida por laser. Cada variante oferece capacidades únicas em termos de controlo do processo e dos tipos de materiais que podem ser sintetizados.
-
Aplicações no fabrico de nanomateriais:
-
A CVD é amplamente utilizada na indústria de semicondutores, particularmente no fabrico de tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), que é fundamental para circuitos integrados, microprocessadores e chips de memória. Além disso, a CVD desempenha um papel crucial na síntese escalável de materiais 2D, como o grafeno e outros nanomateriais à base de carbono, como os fulerenos e os nanotubos de carbono.Vantagens e desafios:
A principal vantagem da CVD é a sua versatilidade e precisão, permitindo a criação de materiais e estruturas complexas. No entanto, o custo dos sistemas comerciais automatizados pode ser proibitivo para alguns grupos de investigação e empresas em fase de arranque. Para atenuar este problema, foram desenvolvidos projectos de código aberto para sistemas CVD, a fim de tornar a tecnologia mais acessível.
