CVD

Lắng đọng hơi hóa học (CVD) là một loại công nghệ phủ chuyển đổi các tiền chất dạng khí thành vật liệu rắn thông qua các phản ứng hóa học và lắng đọng chúng trên bề mặt của chất nền. Nguyên lý cơ bản của CVD là tạo ra một lớp màng mỏng trên bề mặt của chất nền thông qua các phản ứng hóa học như nhiệt phân, khử và oxy hóa. Công nghệ CVD có những ưu điểm là phạm vi lựa chọn vật liệu rộng, chất lượng màng cao và quy trình linh hoạt.

Sự phát triển của công nghệ CVD bắt đầu vào đầu thế kỷ 20, nhưng ứng dụng của nó trong công nghiệp chủ yếu tập trung vào giữa đến cuối thế kỷ 20. Với sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn, công nghệ CVD đã được sử dụng rộng rãi và phát triển nhanh chóng.

Có nhiều phương pháp lắng đọng hơi hóa học, chẳng hạn như lắng đọng hơi hóa học ở áp suất khí quyển (APCVD), lắng đọng hơi hóa học ở áp suất thấp (LPCVD), lắng đọng hơi hóa học chân không cực cao (UHVCVD), lắng đọng hơi hóa học bằng laser (LCVD), lắng đọng hơi hóa học kim loại-hữu cơ (MOCVD), lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma (PECVD), v.v.

Sự phát triển của lắng đọng hơi hóa học không thể tách rời khỏi những đặc điểm riêng của nó như sau.

I) Có nhiều loại lớp phủ: có thể phủ màng kim loại, màng phi kim loại, màng hợp kim đa thành phần, cũng như lớp gốm hoặc lớp hợp chất có thể được chuẩn bị tùy theo yêu cầu.

2) Phản ứng CVD được thực hiện ở áp suất khí quyển hoặc chân không thấp, độ nhiễu xạ của lớp phủ tốt, có thể phủ đều bề mặt phức tạp hoặc lỗ sâu và lỗ mịn trên phôi.

3) Có thể thu được lớp phủ màng mỏng có độ tinh khiết cao, mật độ tốt, ứng suất dư thấp và kết tinh tốt. Do sự khuếch tán lẫn nhau của khí phản ứng, sản phẩm phản ứng và chất nền, có thể thu được lớp màng có độ bám dính tốt, rất quan trọng đối với quá trình thụ động hóa bề mặt, chống ăn mòn và chống mài mòn.

4) Vì nhiệt độ phát triển của màng mỏng thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của vật liệu màng nên có thể thu được lớp màng có độ tinh khiết cao và kết tinh hoàn toàn, điều này cần thiết cho một số màng bán dẫn.

5) Bằng cách điều chỉnh các thông số lắng đọng, thành phần hóa học, hình thái, cấu trúc tinh thể và kích thước hạt của lớp phủ có thể được kiểm soát hiệu quả.

6) Thiết bị đơn giản, dễ vận hành và bảo trì.

7) Nhiệt độ phản ứng quá cao, thường là 850~1100℃, nhiều vật liệu nền không chịu được nhiệt độ cao của CVD. Có thể sử dụng công nghệ plasma hoặc laser để giảm nhiệt độ lắng đọng.