La deposición química en fase de vapor ( CVD ) es un método de deposición al vacío que se utiliza para producir materiales sólidos de alta calidad y alto rendimiento. El proceso se utiliza a menudo en la industria de los semiconductores para producir películas delgadas . [1]
En una CVD típica, la oblea (sustrato) se expone a uno o más precursores volátiles , que reaccionan y / o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depósito deseado. Con frecuencia, también se producen subproductos volátiles , que se eliminan mediante el flujo de gas a través de la cámara de reacción.
Los procesos de microfabricación utilizan ampliamente la CVD para depositar materiales en diversas formas, que incluyen: monocristalino , policristalino , amorfo y epitaxial . Estos materiales incluyen: silicio ( dióxido , carburo , nitruro , oxinitruro ), carbono ( fibra , nanofibras , nanotubos , diamante y grafeno ), fluorocarbonos , filamentos , tungsteno , nitruro de titanio y variosdieléctricos de alto k .
La CVD se practica en una variedad de formatos. Estos procesos generalmente difieren en los medios por los cuales se inician las reacciones químicas.
La CVD se usa comúnmente para depositar películas conformadas y aumentar las superficies del sustrato de formas que las técnicas de modificación de superficies más tradicionales no son capaces de hacer. CVD es extremadamente útil en el proceso de deposición de capas atómicas al depositar capas de material extremadamente delgadas. Existe una variedad de aplicaciones para tales películas. El arseniuro de galio se utiliza en algunos circuitos integrados (CI) y dispositivos fotovoltaicos. El polisilicio amorfo se utiliza en dispositivos fotovoltaicos. Ciertos carburos y nitruros confieren resistencia al desgaste. [9]La polimerización por CVD, quizás la más versátil de todas las aplicaciones, permite recubrimientos superdelgados que poseen algunas cualidades muy deseables, como lubricidad, hidrofobicidad y resistencia a la intemperie, por nombrar algunas. [10] Recientemente se ha demostrado la ECV de estructuras organometálicas , una clase de materiales nanoporosos cristalinos. [11] Ampliado recientemente como un proceso de sala limpia integrado que deposita sustratos de gran superficie, [12] las aplicaciones de estas películas se anticipan en sensores de gas y dieléctricos de baja kLas técnicas de CVD también son ventajosas para los recubrimientos de membranas, como los de desalinización o tratamiento de agua, ya que estos recubrimientos pueden ser suficientemente uniformes (conformados) y delgados para que no obstruyan los poros de la membrana. [13]
El silicio policristalino se deposita a partir de triclorosilano (SiHCl 3 ) o silano (SiH 4 ), mediante las siguientes reacciones: [14]
