En el proceso de deposición química en fase vapor (CVD), los gases son esenciales. Actúan como reactivos y como portadores.
Los principales gases utilizados son el hidrógeno, el argón y el nitrógeno. Estos gases ayudan a transportar los gases precursores a la cámara de reacción y a eliminar los subproductos.
También se utilizan gases precursores específicos. Depositan materiales sobre sustratos mediante reacciones químicas.
Explicación de 4 gases clave
1. Gases portadores
Los gases portadores son inertes. No participan en las reacciones químicas. Sin embargo, son cruciales para mantener el flujo de gases reactivos y eliminar subproductos.
Los gases portadores más comunes en el CVD son el hidrógeno, el argón y el nitrógeno.
El hidrógeno se utiliza a menudo porque puede reaccionar con ciertos materiales, ayudando en el proceso de deposición.
El argón y el nitrógeno se utilizan por sus propiedades inertes. Esto garantiza que no interfieran en las reacciones químicas.
2. Gases precursores
Los gases precursores son reactivos. Reaccionan químicamente en el sustrato para depositar el material deseado.
La elección del gas precursor depende del material a depositar.
Por ejemplo, el silano (SiH4) se utiliza habitualmente para depositar materiales a base de silicio.
Los compuestos orgánicos metálicos se utilizan para depositar películas que contienen metales.
3. Reacciones químicas
El proceso CVD implica varios tipos de reacciones químicas. Entre ellas se incluyen la descomposición, combinación, hidrólisis, oxidación y reducción de gases.
Estas reacciones se producen en la superficie del sustrato, dando lugar a la deposición de películas finas o recubrimientos.
Las reacciones se ven influidas por la presión y la temperatura dentro de la cámara de CVD. Éstas pueden ajustarse para controlar la calidad y las propiedades del material depositado.
4. Subproductos y eliminación
Durante el proceso de CVD se forman subproductos no deseados. Es necesario eliminarlos de la cámara de reacción para mantener la pureza y la calidad de la película depositada.
Los gases portadores ayudan a eliminar estos subproductos. Esto garantiza que el entorno de reacción siga siendo propicio para el proceso de deposición.
Conclusión
Los gases utilizados en el CVD forman parte integrante del proceso. Cumplen múltiples funciones, desde transportar los reactivos hasta facilitar las reacciones químicas y eliminar los subproductos.
La selección y el control cuidadosos de estos gases son cruciales para conseguir la calidad y las propiedades deseadas en los materiales depositados.
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