El depósito químico en fase vapor (CVD) es una técnica versátil utilizada en diversos sectores para depositar películas finas sobre sustratos. Comprender los diferentes tipos de reactores CVD puede ayudarle a elegir el adecuado para sus necesidades específicas.
Reactores CVD horizontales y verticales
Los reactores CVD horizontales y verticales se distinguen por su configuración y la dirección del flujo de gas hacia el sustrato.
Los reactores de tubo horizontal son los más comunes. En estos reactores, el gas fluye horizontalmente sobre el sustrato.
Los reactores verticales son menos comunes, pero ofrecen una dinámica de flujo de gas diferente. Pueden ser ventajosos en aplicaciones específicas en las que el flujo vertical es beneficioso para la uniformidad u otros requisitos del proceso.
CVD a baja presión y a presión atmosférica (LPCVD y APCVD)
El CVD a baja presión (LPCVD) funciona a presión reducida. Normalmente utiliza una bomba de vacío para extraer los gases a través de la cámara de deposición. Esta configuración mejora la uniformidad de la velocidad de deposición y reduce las reacciones en fase gaseosa, lo que da lugar a unas propiedades de la película más controladas y uniformes.
El CVD a presión atmosférica (APCVD) funciona a presión atmosférica y a menudo no requiere bombas. Aunque su configuración es más sencilla, puede dar lugar a velocidades de deposición más lentas y películas menos uniformes en comparación con el LPCVD.
Procesos CVD especializados
El depósito químico en fase vapor metal-orgánico (MOCVD) se utiliza principalmente para depositar películas finas de metales y sus compuestos. Implica el uso de precursores metal-orgánicos, que se vaporizan y luego se descomponen en el sustrato para formar la película deseada.
El depósito químico en fase vapor asistido por plasma (PACVD) o depósito químico en fase vapor mejorado por plasma (PECVD) utiliza plasma para aumentar la reactividad de los precursores. Esto permite temperaturas de deposición más bajas y un mejor control de las propiedades de la película.
El depósito químico en fase vapor por láser (LCVD) utiliza un láser para calentar localmente el sustrato e inducir reacciones químicas. Esto permite un control preciso del área de deposición y del espesor.
El depósito fotoquímico en fase de vapor (PCVD) utiliza la luz para iniciar reacciones químicas. Resulta especialmente útil para depositar materiales sensibles que podrían degradarse en condiciones térmicas o de plasma.
La infiltración química de vapor (CVI) se utiliza para infiltrar materiales porosos con un material matriz, mejorando sus propiedades mecánicas y térmicas.
La epitaxia química de haces (CBE) combina características de la epitaxia molecular de haces (MBE) y del CVD. Utiliza un haz de gases reactivos dirigido a un sustrato calentado para hacer crecer capas epitaxiales.
Esquemas de reactores
Los procesos CVD pueden funcionar en reactores cerrados o abiertos.
Los reactores cerrados son los más comunes. En estos reactores, los reactivos están contenidos en un sistema cerrado, lo que permite un mejor control del entorno.
Los reactores abiertos, o CVD de flujo gaseoso, introducen continuamente sustancias químicas en el sistema. Esto puede resultar ventajoso para determinados tipos de reacciones o materiales.
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Cada uno de estos tipos de reactores y procesos ofrece ventajas específicas. La elección depende de los requisitos del material del sustrato, los materiales de recubrimiento, la morfología de la superficie, el grosor y la uniformidad de la película, la disponibilidad de precursores y consideraciones de coste.
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