CVD

Cvd SE REFIERE A DISOCIACION O REACCION QUMICA DE REAtivos gaseosos en un medio activado plasma,luz y calor seguido de la formacion de un productosolido estable. Eln la deposición involucra fases homogéneas y no homogéneas que ocurre cercas en la superficie calentada que lleva el polvo.

El CVD se utiliza para fabricar : materiales nano estructurados, incluido polcos,

Crisoles

Recubrimientos

Compositos

Ventajas

Posibilidad de producir materiales de alta densida.

Produce capas uniformes y ahdesion a velocidades altas.

Puede ser usado para recubrir objetos con forma scomplejas

Tiene la habilidad de controlar estructuras cristalina, morologia de superficie.

La velocidad de deposición puede se rvariada

Que s eusa un gran gama d eprecursores haluros hidruros, organometalicos .

Se puede usar precursores ene stado liquido solido gaseoso.

Uso de temperatura sbajas.

Deventajas

Riesfo de seguridad por materiale stoxicos corrosivos y inflamableso explosivos.

Es difícil depositar materiale scompuestoscon estiquiometria controlada.

Algunas modalidades del reactor aumentan costos

Aplicaciones

Fabricación d emateriale smorfois monocristalinos y materiale spolicristalinos.

Semiconductores, dieléctricos, recubrimiento metralicos cerámica refractaria fibras.

Sistema CVD

Suministro d eprecursores

Reactor

Sistema d emanejos d egase sresiduales

Principios d emecanismo de deposición

Generación de recativos en fas egaseosa.

Trasporte de especies gaseosas a la cámara d ereaccion

Los reactivos gaseosos forman especies intermedias.

Absorción de reactivos gaseosas resultan en producción del deposito y subproductos.

Difusión del deposito en la superficie activada formando centros cristalizados y recubrimiento.

Subproductos gaseosos removidos por difusión y convección

Subproductos llevados afuera d el acamara

Precursores

Precursores hidruros haluros halohidruros y compuestos orametalicos.

Y deben cumolir con una característica :

Ser estable a temperaura ambiente

Temperatura baja de vaporización

Puede generar un vapor estable a baja stemperaturas.

Reacciona abajo d ela temperatura d efusión y cambia la fase del sustrato.

Tene rbaja toxicidad explosiva y inflamable para su manejo.

Termodinámica

Es esencial determinar la factibilidad d ela reacción de cvd antes d ellevar a cabo la deposición. Al igual que LA NATURALEZA Y la cantidad de especies solida sy gaseosas en el sitema.

Cinetica

Implica la sreacciones químicas en fase gaseosa y la chermisocion y desorción en la superficie del sustrato. En general e slimitad apro las reaccione smas lentas.

Existe un na formual para determinar la cineticad ereaccion ecuación de arhnius.

Intervalos d etemperatura de 105 a 350 la velocidad d edeposicion aumenta indica que esta limitado pr química superficial.

Arriba d e1350 el proceso de superficie es rápida asi que esta limitada por la difusión de especies gaseosas atraves de un acapa d esustratos. Trasporte d emasa por lo que n depende de la temepratura

A temperaturas mas altasdecrece la velocidad de reacción debido a escasa reactividad o la existencia d ereacciones secundarias que afecta la eficiencia d deposcison.

Trasporte de masa

Dinámica d efluidos trasferencia de ,asa y energía d elos reactivos del sistemadesuministro al reactor.

Trasporte d emasa d elos reactivos cerca de a superficiedifusion a través d ela capa limitante .

Parámetros que afectan flujo d egas son:

Temperatura del reactor, presio, velocidad del gas característica del gas

Geometría del recator

Principales parámetros a controlar son:

Temperatura,presión, concnetracion d egases precursores, flujo total y relacionsuperficie/volumen del reactor.

La temperatura controla la termodinámica y l acinetica d ereaccio.presion parcial y total d elso gases la geometría dlereactor y laaqrquitectura del sustrato controla el ptrasporte de gas a la superficie del sustrato d etermina uniformidad del recubrimiento

La temperatura d esutrato el flujo d egas la geometría del reactor y la viscosidad del gas determian el traasporte de capa limite estpincluye laestructura y composición del recubrimiento.