La deposición química en fase vapor (CVD) es un método versátil y ampliamente utilizado para sintetizar diversos nanomateriales, en particular nanomateriales y películas finas basadas en el carbono. El proceso consiste en la descomposición o reacción de precursores gaseosos sobre un sustrato en condiciones controladas, normalmente al vacío y a temperaturas elevadas. Este método es especialmente eficaz para producir materiales de alta calidad y alto rendimiento a nanoescala.
Nanomateriales a base de carbono sintetizados por CVD:
- Fullerenos: Son agrupaciones esféricas, cilíndricas o elipsoidales de átomos de carbono. El CVD puede utilizarse para producir fullerenos vaporizando fuentes de carbono en condiciones específicas.
- Nanotubos de carbono (CNT): Los CNT son láminas de grafeno enrolladas formando tubos. El CVD es un método común para su síntesis, en el que se utilizan hidrocarburos y catalizadores metálicos para hacer crecer los CNT en sustratos.
- Nanofibras de carbono (CNF): Similares a los CNT pero con una estructura diferente, las CNF también pueden sintetizarse mediante CVD, a menudo con la ayuda de catalizadores metálicos.
- Grafeno: El grafeno, una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal, puede sintetizarse mediante CVD descomponiendo hidrocarburos en sustratos metálicos y transfiriendo después la capa de grafeno a otros sustratos.
Otros nanomateriales sintetizados por CVD:
- El CVD no se limita a los materiales basados en carbono; también se utiliza para la síntesis de:Nanoestructuras cerámicas:
- Utilizando los precursores adecuados, los materiales cerámicos pueden depositarse en estructuras a nanoescala.Carburos:
Son compuestos de carbono con elementos menos electronegativos, y sus nanoestructuras pueden formarse mediante técnicas de CVD.Variantes de CVD:
- La versatilidad del CVD se ve reforzada por diversas modificaciones y mejoras del proceso básico, entre las que se incluyen:
- CVD a baja presión (LPCVD) y CVD a presión atmosférica (APCVD): Estas variantes ajustan la presión para optimizar el proceso de deposición.
- CVD mejorado por plasma (PECVD): Utiliza plasma para mejorar las velocidades de reacción química, lo que permite temperaturas de deposición más bajas.
CVD fotoasistido y CVD asistido por láser: Utilizan la luz para iniciar o mejorar las reacciones químicas, ofreciendo un control preciso sobre el proceso de deposición.
Retos y ventajas del CVD:
