Chemical vapor deposition

rdf:langString Deposição química em fase vapor

rdf:langString Deposição química em fase vapor ou CVD (chemical vapour deposition) é um processo versátil para construção de filmes sólidos, revestimentos, fibras, componentes monolíticos, entre outros materiais. Com a técnica de CVD é possível fazer deposição de metais, elementos não metálicos e ainda grande quantidade compostos como carbonetos, nitretos, óxidos, compostos intermetálicos e muitos outros. Essa tecnologia é fator essencial, por exemplo, para a indústria de semicondutores e outros componentes eletrônicos, em componentes óticos e optoeletrônicos, fotossensíveis e revestimentos. Produtos provenientes dessa tecnologia têm um mercado em grande expansão no mundo moderno. A Tecnologia de CVD pode ser aplicada em todos os campos da nanociência e nanotecnologia. Fazendo uso dessa tecnologia inovadora a indústria de transformação gera produtos com elevado valor agregados, além disso, o desenvolvimento dessa técnica tem permitido a indústria a avançar rumo a tecnologias mais avançadas, com produtos mais eficientes em desempenho e qualidade. Citando alguns exemplos de produtos comerciais que usam de CVD na sua fabricação, notório a aplicação em áreas muito avançadas como: - Difusão de camadas em semicondutores avançados em circuitos integrados de nitretos de titânio; - Revestimento de carbono tipo diamante em componentes da indústria têxtil aumentando a resistência dos tecidos; - Metalização de semicondutores com deposição de cobre minimizando o efeito de eletromigração. CVD é o processo mais usado para produção de componentes semicondutores; - Revestimentos de dispositivos ópticos de economia de energia de vidro estruturado, produzido in situ durante o processo de produção; - Fibras de boro que são extremamente rígidas e resistentes e são usadas no reforço de estruturas em projetos aeroespaciais; - Filmes de diamantes de alta condutividade térmica depositado em distribuidores de calor para dissipar o calor em circuitos integrados de alta densidade. CVD pode ser definido como formação de um filme fino sólido pela deposição atômica ou molecular, em uma superfície aquecida, sendo o sólido oriundo de uma reação química onde os precursores estão na fase de vapor. O processo de CVD é atomístico por natureza, onde as espécies depositadas são átomos ou moléculas ou a combinação desses. O processo de CVD se distingue do processo de PVD (physical vapour deposition) em vários aspectos, a começar pela essência dos processos. Enquanto na CVD ocorre uma reação química no decorrer da deposição, no processo de PVD observa-se mecanismo de adsorção dos átomos e moléculas na superfície. Na PVD, assim como na CVD, as espécies precursoras da reação encontram-se na fase de vapor Apesar de similares os processos de CVD e PVD não competem entre si. Ao contrário disso, nas plataformas mais modernas de produção de filmes ultrafinos, os processos são empregados de forma integrada potencializando as vantagens que cada técnica tem intrinsecamente e conseqüentemente minimizando os fatores desfavoráveis. A técnica de CVD faz uso de plasma, um fenômeno físico, e a técnica de PVD reativa ocorre em ambiente químico. Como resultado, as novas plataformas apresentam melhores resultados tanto em produção como em qualidade de produto. O processo de CVD, no entanto, tem importantes vantagens que faz dele o processo preferido em muitos casos. A técnica de CVD pode ser empregada para revestimento de superfícies em três dimensões com qualidade e boa taxa de deposição, enquanto PVD funciona muito bem para processos lineares. Os equipamentos utilizados para CVD não requerem ultra-vácuo e são bastante versáteis, possibilitando a mudança de composição durante a deposição e a co-deposição de elementos ou compostos. No entanto tem algumas desvantagens, e a maior delas são as altas temperaturas necessárias para promover o processo de maneira eficiente, que em muitos casos destroem a superfície de deposição, pois os substratos são termicamente instáveis, e o uso de precursores com alta pressão de vapor, que são freqüentemente perigosos e algumas vezes altamente tóxicos. Para minimizar o impacto dos processos em alta temperatura foram desenvolvidas novas tecnologias de vaporização de precursores e novos tipos de precursores baseados na integração entre CVD e PVD resultando, por exemplo, no desenvolvimento dos processos de Plasma-CVD e de Oganometálico-CVD.