الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) هو نوع من تقنيات الطلاء التي تحول المواد الأولية الغازية إلى مواد صلبة من خلال تفاعلات كيميائية وترسبها على سطح الركيزة. المبدأ الأساسي للترسيب الكيميائي للبخار هو توليد طبقة رقيقة على سطح الركيزة من خلال تفاعلات كيميائية مثل التحلل الحراري والاختزال والأكسدة. تتمتع تقنية الترسيب الكيميائي للبخار بمزايا مجموعة واسعة من اختيار المواد وجودة الفيلم العالية والعملية المرنة.
بدأ تطوير تقنية الترسيب الكيميائي للبخار في أوائل القرن العشرين، ولكن تطبيقها في الصناعة كان يتركز بشكل أساسي في منتصف القرن العشرين وأواخره. ومع تطور صناعة أشباه الموصلات، تم استخدام تقنية الترسيب الكيميائي للبخار على نطاق واسع وتطورت بسرعة.
هناك العديد من طرق الترسيب الكيميائي للبخار، مثل الترسيب الكيميائي للبخار تحت الضغط الجوي (APCVD)، والترسيب الكيميائي للبخار منخفض الضغط (LPCVD)، والترسيب الكيميائي للبخار تحت الفراغ العالي (UHVCVD)، والترسيب الكيميائي للبخار بالليزر (LCVD)، والترسيب الكيميائي للبخار المعدني العضوي (MOCVD)، والترسيب الكيميائي للبخار المعزز بالبلازما (PECVD)، إلخ.
إن تطور الترسيب الكيميائي للبخار لا ينفصل عن خصائصه الخاصة، والتي هي على النحو التالي.
I) هناك العديد من أنواع الرواسب: يمكن ترسيب الأفلام المعدنية، والأفلام غير المعدنية، ويمكن تحضير أفلام السبائك متعددة المكونات، وكذلك الطبقات الخزفية أو المركبة حسب الحاجة.
2) يتم إجراء تفاعل الترسيب الكيميائي للبخار عند الضغط الجوي أو الفراغ المنخفض، ويكون حيود الطلاء جيدًا. ويمكنه تغطية الأسطح المعقدة أو الثقوب العميقة والثقوب الدقيقة في قطع العمل بالتساوي.
3) يمكن الحصول على طلاء رقيق عالي النقاء وكثافة جيدة وإجهاد متبقي منخفض وتبلور جيد. بسبب الانتشار المتبادل لغاز التفاعل ومنتج التفاعل والركيزة، يمكن الحصول على طبقة فيلم ذات التصاق جيد، وهو أمر مهم جدًا لتخميد السطح ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل.
4) نظرًا لأن درجة حرارة نمو الفيلم الرقيق أقل بكثير من نقطة انصهار مادة الفيلم، فمن الممكن الحصول على طبقة فيلم ذات نقاء عالي وتبلور كامل، وهو أمر ضروري لبعض أفلام أشباه الموصلات.
5) من خلال تعديل معلمات الترسيب، يمكن التحكم بشكل فعال في التركيب الكيميائي والشكل والبنية البلورية وحجم حبيبات الطلاء.
6) المعدات بسيطة وسهلة التشغيل والصيانة.
7) درجة حرارة التفاعل مرتفعة للغاية، وعادة ما تتراوح بين 850 إلى 1100 درجة مئوية، ولا تستطيع العديد من مواد الركيزة تحمل درجة الحرارة العالية لعملية الترسيب الكيميائي للبخار. ويمكن استخدام تقنية البلازما أو الليزر للمساعدة في تقليل درجة حرارة الترسيب.
01