La deposición química en fase vapor (CVD) es una técnica versátil utilizada en diversas industrias, como la fabricación de semiconductores y el crecimiento de diamantes.
La presión a la que se realiza el CVD puede variar significativamente en función del método específico empleado.
Comprender estas variaciones es crucial para lograr resultados óptimos en la síntesis de materiales.
¿Cuál es la presión para el depósito químico en fase vapor? (Explicación de 4 métodos clave)
1. Crecimiento del diamante CVD
El crecimiento del diamante CVD se produce normalmente a baja presión.
Este rango de presión suele estar entre 1-27 kPa (0,145-3,926 psi; 7,5-203 Torr).
En este entorno de baja presión, los gases se introducen en una cámara y se energizan para facilitar el crecimiento del diamante en el sustrato.
2. Deposición química en fase vapor a baja presión (LPCVD)
El LPCVD se lleva a cabo a presiones de 0,1-10 Torr y a temperaturas que oscilan entre 200-800°C.
Este método consiste en añadir reactivos a la cámara mediante un sistema especializado de suministro de precursores.
Las paredes de la cámara y el cabezal de la ducha se enfrían, mientras que el sustrato se calienta, promoviendo reacciones superficiales heterogéneas.
Una vez finalizada la reacción, los subproductos se eliminan mediante bombas de vacío.
3. Deposición química en fase vapor mejorada por plasma (PECVD)
El PECVD utiliza plasma para proporcionar la energía necesaria para el proceso de deposición.
Se realiza a presiones de 2-10 Torr y a temperaturas relativamente bajas que oscilan entre 200-400°C.
La energía eléctrica se utiliza para crear un plasma de gas neutro, que facilita las reacciones químicas que impulsan la deposición.
4. CVD de plasma de alta densidad (HDP CVD) y deposición química subatmosférica en fase vapor (SACVD)
El HDP CVD utiliza un plasma de mayor densidad, lo que permite una deposición a menor temperatura (entre 80-150°C) dentro de la cámara.
La SACVD, por su parte, tiene lugar por debajo de la presión ambiente estándar y utiliza ozono (O3) para catalizar la reacción.
La presión para SACVD se sitúa entre unos 13.300-80.000 Pa, con una alta tasa de deposición que mejora con el aumento de la temperatura hasta unos 490°C.
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