Los reactores de deposición química en fase vapor (CVD) pueden clasificarse en varios tipos en función de distintos parámetros, como las condiciones de funcionamiento, las características físicas del vapor y los métodos de calentamiento del sustrato.La clasificación principal incluye el CVD a presión atmosférica (APCVD), el CVD a baja presión (LPCVD), el CVD a vacío ultraalto (UHVCVD), el CVD mejorado por plasma (PECVD), el CVD metal-orgánico (MOCVD) y otros como el CVD por láser (LCVD) y el CVD fotoquímico (PCVD).Cada tipo tiene características operativas y aplicaciones distintas, lo que los hace adecuados para necesidades industriales y de investigación específicas.
Explicación de los puntos clave:
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Clasificación por condiciones de funcionamiento:
- CVD a presión atmosférica (APCVD): Funciona a presión atmosférica, adecuado para la producción a gran escala debido a los requisitos de equipamiento más sencillos.
- CVD a baja presión (LPCVD): Funciona a presiones reducidas, lo que proporciona una mayor uniformidad de la película y una mejor cobertura de los pasos; se utiliza habitualmente en la fabricación de semiconductores.
- CVD en vacío ultraalto (UHVCVD): Funciona a presiones extremadamente bajas, ideal para la deposición de películas de alta pureza con una contaminación mínima.
- CVD subatmosférico (SACVD): Funciona a presiones ligeramente por debajo de la atmosférica, equilibrándose entre APCVD y LPCVD en términos de calidad de la película y velocidad de deposición.
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Clasificación según las características físicas del vapor:
- CVD asistido por aerosol (AACVD): Utiliza aerosoles para suministrar precursores, lo que permite la deposición de materiales complejos.
- CVD por inyección directa de líquidos (DLICVD): Consiste en inyectar precursores líquidos directamente en el reactor, lo que permite un control preciso del suministro y la composición de los precursores.
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Clasificación por calentamiento del sustrato:
- CVD de pared caliente: Se calienta toda la cámara del reactor, lo que proporciona una distribución uniforme de la temperatura, pero puede provocar reacciones no deseadas en las paredes de la cámara.
- CVD de pared fría: Sólo se calienta el sustrato, lo que reduce las reacciones no deseadas en las paredes de la cámara y mejora la pureza de la película.
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Otros tipos de CVD especializados:
- CVD mejorado por plasma (PECVD): Utiliza plasma para mejorar las reacciones químicas, lo que permite la deposición a temperaturas más bajas, beneficioso para sustratos sensibles a la temperatura.
- CVD metal-orgánico (MOCVD): Utiliza precursores metal-orgánicos, empleados habitualmente para depositar semiconductores compuestos como GaN e InP.
- CVD láser (LCVD): Emplea rayos láser para calentar localmente el sustrato, lo que permite una deposición precisa y localizada.
- CVD fotoquímico (PCVD): Utiliza luz ultravioleta para iniciar reacciones químicas, adecuado para depositar películas a bajas temperaturas.
- Infiltración química de vapor (CVI): Se utiliza específicamente para infiltrar sustratos porosos con el fin de crear materiales compuestos.
- Epitaxia química de haces (CBE): Variante de la CVD utilizada para el crecimiento epitaxial de alta precisión de capas semiconductoras.
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Variantes adicionales:
- Deposición de capas atómicas (ALD): Una forma precisa de CVD en la que las películas se depositan una capa atómica cada vez, lo que proporciona un excelente control del grosor y la conformidad.
- Deposición de vapor físico-química híbrida (HPCVD): Combina técnicas de deposición de vapor físico y químico, ofreciendo propiedades de material únicas.
Cada tipo de reactor CVD tiene sus propias ventajas y limitaciones, lo que los hace adecuados para aplicaciones específicas que van desde la microelectrónica hasta la ciencia de materiales avanzados.Comprender estas clasificaciones ayuda a seleccionar el proceso CVD adecuado para un material y una aplicación determinados.
Tabla resumen:
| Clasificación | Tipos | Características principales |
|---|---|---|
| Por condiciones de funcionamiento | APCVD, LPCVD, UHVCVD, SACVD | Los niveles de presión, la calidad de la película y las velocidades de deposición varían. |
| Por características físicas | AACVD, DLICVD | Utiliza aerosoles o precursores líquidos para una deposición precisa del material. |
| Por calentamiento del sustrato | CVD de pared caliente, CVD de pared fría | Los métodos de calentamiento influyen en la uniformidad de la temperatura y la pureza de la película. |
| Tipos de CVD especializados | PECVD, MOCVD, LCVD, PCVD, CVI, CBE | Técnicas exclusivas para aplicaciones específicas como la deposición a baja temperatura o la epitaxia. |
| Variantes adicionales | ALD, HPCVD | Métodos avanzados de precisión a nivel atómico y propiedades de materiales híbridos. |
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