La deposizione chimica termica da vapore (TCVD) è un metodo utilizzato per la crescita di film sottili, in cui vengono impiegate alte temperature per attivare reazioni chimiche. Questo processo prevede la deposizione di un film solido su una superficie riscaldata grazie alle reazioni chimiche che avvengono nella fase di vapore. Il TCVD comprende diverse tecnologie come la deposizione di vapori chimici organici di metalli, la deposizione di vapori chimici di cloruri e la deposizione di vapori chimici di idruri.
Il processo di TCVD può essere classificato in diversi tipi in base alle forme di reazione chimica:
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Metodo di trasporto chimico: In questo metodo, il materiale per il film sottile reagisce con un'altra sostanza nell'area di origine per produrre un gas. Questo gas viene poi trasportato nell'area di crescita dove subisce una reazione termica per formare il materiale desiderato. La reazione in avanti avviene durante il processo di trasporto, mentre la reazione inversa avviene durante il processo di crescita dei cristalli.
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Metodo della pirolisi: Consiste nel trasportare sostanze volatili contenenti gli elementi del film nell'area di crescita e nel generare le sostanze necessarie attraverso reazioni di decomposizione termica. La temperatura di crescita per questo metodo varia tipicamente da 1000 a 1050 gradi Celsius.
Le fasi generali del TCVD comprendono:
- Evaporazione di un composto volatile: La sostanza da depositare viene prima evaporata, trasformandosi in un vapore.
- Decomposizione termica o reazione chimica: Il vapore subisce una decomposizione termica in atomi e molecole, oppure reagisce con altri vapori, liquidi o gas sul substrato.
- Deposizione di prodotti di reazione non volatili: I prodotti non volatili della reazione vengono quindi depositati sul substrato.
Questo processo richiede in genere pressioni che vanno da pochi torr a una pressione superiore a quella atmosferica e temperature relativamente alte, intorno ai 1000°C.
In sintesi, la deposizione chimica termica da vapore è una tecnica cruciale per la fabbricazione di film sottili, che utilizza reazioni chimiche ad alta temperatura per depositare materiali su substrati. Il processo è versatile e può essere adattato a varie esigenze specifiche regolando i tipi di reazioni e le condizioni utilizzate.
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