A deposição química de vapor de carboneto de silício (CVD) é um processo utilizado para produzir películas de carboneto de silício (SiC) de alta qualidade em substratos, principalmente para utilização no fabrico de semicondutores e noutras aplicações de alta tecnologia. Este método envolve a introdução de um precursor de gás ou vapor num reator onde reage a altas temperaturas para formar uma película sólida de SiC no substrato.
Resumo do processo:
A CVD de carboneto de silício envolve várias etapas fundamentais: introdução de um gás de reação misto num reator, decomposição do gás a altas temperaturas, reação química na superfície do substrato para formar uma película de SiC e crescimento contínuo da película à medida que o gás de reação é reabastecido. Este processo é crucial para a produção de cristais de SiC de elevada pureza e sem impurezas, essenciais para o fabrico de produtos electrónicos.
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Explicação pormenorizada:Introdução do gás de reação:
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O processo começa com a introdução de um gás de reação misto num reator. Este gás inclui normalmente precursores que contêm silício e carbono, que são os elementos fundamentais do carboneto de silício. A mistura de gases é cuidadosamente controlada para garantir a composição correcta para as propriedades desejadas do SiC.
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Decomposição a alta temperatura:
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Uma vez no interior do reator, a mistura gasosa é sujeita a temperaturas elevadas, que variam tipicamente entre 2000°C e 2300°C na CVD a alta temperatura (HTCVD). A estas temperaturas, as moléculas de gás decompõem-se, dividindo-se nos seus componentes atómicos.Reação química no substrato:
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O gás decomposto reage quimicamente na superfície do substrato. Esta reação envolve a ligação de átomos de silício e carbono para formar uma película sólida de SiC. A superfície do substrato actua como um modelo para o crescimento dos cristais de SiC, guiando a sua orientação e estrutura.
Crescimento da película e remoção de subprodutos:
À medida que a reação prossegue, a película de SiC cresce camada a camada. Simultaneamente, os subprodutos da reação são removidos do reator, assegurando que não contaminam a película em crescimento. Este processo contínuo permite o crescimento controlado de películas de SiC espessas e de alta qualidade.
