En el depósito químico en fase vapor potenciado por plasma (PECVD), el gas precursor se introduce en estado gaseoso en la cámara de reacción.
Este gas es crucial, ya que sufre una disociación en presencia del plasma.
El plasma facilita la deposición de películas finas a temperaturas mucho más bajas en comparación con la deposición química en fase vapor (CVD) convencional.
El plasma se genera normalmente mediante energía de radiofrecuencia (RF).
La energía de RF activa el gas precursor mediante colisiones electrón-molécula, produciendo moléculas excitadas de alta energía y fragmentos moleculares.
A continuación, estos fragmentos se adsorben en la superficie del sustrato, formando la película deseada.
5 puntos clave que hay que comprender
1. 1. Importancia del gas precursor
La elección del gas precursor en PECVD es fundamental.
Determina la composición y las propiedades de la película depositada.
2. Gases precursores comunes
Los gases precursores más utilizados en PECVD son el silano (SiH4) para las películas basadas en silicio.
El amoníaco (NH3) se utiliza para las películas que contienen nitrógeno.
Para los materiales híbridos orgánico-inorgánicos se utilizan diversos compuestos organosilícicos.
3. Distribución de gases y generación de plasma
Los gases precursores se introducen en la cámara a través de un dispositivo de ducha.
El cabezal de ducha garantiza una distribución uniforme del gas sobre el sustrato.
También sirve como electrodo para la introducción de energía de RF, facilitando la generación de plasma.
4. Funcionamiento a baja temperatura
El proceso PECVD se produce a bajas presiones (0,1-10 Torr) y a temperaturas relativamente bajas (200-500°C).
Esto ayuda a minimizar el daño al sustrato y a mejorar la uniformidad de la película.
5. Amplia aplicabilidad
El funcionamiento a baja temperatura del PECVD amplía la gama de sustratos que pueden recubrirse.
Incluye materiales sensibles a la temperatura, como los plásticos, que no son adecuados para los procesos CVD de alta temperatura.
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