La forma completa de Hfcvd es Hot Filament Chemical Vapor Deposition.
Explicación de 5 puntos clave
1. Filamento caliente
En el proceso HFCVD, un filamento fabricado con metales refractarios como el tungsteno (W), el renio (Re) o el tántalo (Ta) se calienta a temperaturas extremadamente altas (2173 a 2773 K).
Este calentamiento se consigue mediante resistencia eléctrica.
El filamento actúa como una resistencia en un circuito eléctrico, convirtiendo la energía eléctrica en calor.
2. Deposición química en fase vapor (CVD)
El depósito químico en fase vapor (CVD) es un proceso utilizado para producir materiales sólidos de gran pureza y alto rendimiento.
Este proceso se utiliza a menudo en la industria de los semiconductores para producir películas finas.
En el CVD, el material del sustrato se expone a uno o más precursores volátiles.
Estos precursores reaccionan y/o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depósito deseado.
3. Proceso de deposición en HFCVD
En HFCVD, los gases de alimentación, típicamente hidrógeno (H2) y metano (CH4), se introducen en la cámara de reacción.
Estos gases son disociados térmicamente por el filamento caliente.
A continuación, los gases disociados se depositan sobre el sustrato, que se precalienta a una temperatura inferior (673 a 1373 K).
La distancia entre el filamento y el sustrato es crucial y suele mantenerse entre 2 y 8 mm para optimizar el proceso de deposición.
4. Ventajas y desventajas
El HFCVD es especialmente útil para el cultivo de obleas de diamante CVD micrométricas y nanocristalinas de gran tamaño.
Esta es una ventaja significativa sobre otros métodos como el CVD por microondas (MPCVD) y el método de arco eléctrico (DCCVD) que están limitados en el tamaño de las obleas que pueden producir.
Sin embargo, una desventaja importante de HFCVD es el deterioro mecánico del filamento debido a la formación de carburos metálicos y la subsiguiente hinchazón, flexión, agrietamiento y fragilidad.
5. Aplicaciones
A pesar de sus inconvenientes, la HFCVD sigue siendo una tecnología crucial tanto en investigación como en aplicaciones comerciales.
Se utiliza especialmente en la preparación de películas de diamante para campos de alta tecnología como la electrónica, la electroquímica y la industria química.
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