O plasma é utilizado na Deposição em Vapor Químico (CVD) principalmente para aumentar a reatividade química dos precursores a temperaturas mais baixas, melhorar a qualidade e a estabilidade das películas depositadas e aumentar as taxas de deposição. Isto é conseguido através da ionização e ativação dos gases precursores pelo plasma, o que facilita a formação de espécies reactivas que podem reagir prontamente para formar a película desejada no substrato.
Temperaturas de deposição mais baixas:
A CVD com plasma (PECVD) permite a deposição de películas a temperaturas significativamente mais baixas em comparação com a CVD térmica tradicional. Por exemplo, as películas de dióxido de silício (SiO2) de alta qualidade podem ser depositadas a temperaturas que variam entre 300°C e 350°C utilizando PECVD, enquanto que a CVD padrão requer temperaturas entre 650°C e 850°C para películas semelhantes. Isto é crucial para substratos que não suportam temperaturas elevadas ou para preservar as propriedades de materiais sensíveis à temperatura.Reatividade química melhorada:
A utilização de plasma nos processos CVD aumenta a atividade química das espécies reactivas. O plasma, gerado a partir de fontes como DC, RF (AC) e micro-ondas, ioniza e decompõe os gases precursores, criando uma elevada concentração de espécies reactivas. Estas espécies, devido ao seu estado de alta energia, podem reagir prontamente para formar a película desejada. Esta ativação dos gases precursores pelo plasma reduz a necessidade de energia térmica elevada, que é normalmente necessária para iniciar e manter as reacções químicas na CVD térmica.
Melhoria da qualidade e estabilidade da película:
Os métodos enriquecidos com plasma, como o jato de plasma DC, o plasma de micro-ondas e o plasma RF, oferecem uma melhor qualidade e estabilidade das películas depositadas em comparação com outras técnicas de CVD. O ambiente de plasma permite uma deposição mais controlada e uniforme, conduzindo a películas com propriedades melhoradas, como a adesão, a densidade e a uniformidade. Isto é particularmente importante em aplicações onde a integridade e o desempenho da película são críticos.Taxas de crescimento mais rápidas:
A CVD com plasma apresenta normalmente taxas de crescimento mais rápidas em comparação com a CVD tradicional. Por exemplo, as taxas de crescimento para jato de plasma DC, plasma de micro-ondas e plasma RF são de 930 µm/h, 3-30 µm/h e 180 µm/h, respetivamente. Estas elevadas taxas de crescimento são benéficas para aplicações industriais em que o rendimento e a eficiência são fundamentais.
