Técnicas de deposición química en fase de vapor (CVD)

La técnica de CVD consiste en la reacción de una mezcla de gases en el interior de una cámara de vacío (reactor) para dar lugar a la formación de un material en forma de capa delgada (fig. 1). Los subproductos de la reacción son evacuados hacia el exterior mediante un sistema de alta velocidad de bombeo (bomba 'roots' apoyada con rotatoria).

Figura 1. Deposición química en fase de vapor

En particular, nuestro grupo de trabajo se ha centrado en el desarrollo de la técnica de CVD a baja presión (LPCVD). En este caso, la presión de trabajo en el reactor se mantiene habitualmente por debajo de 1 Torr, (aunque en ocasiones se utilizan presiones algo mayores) con objeto de aumentar la difusión de los gases a las regiones del substrato no directamente expuestas (cavidades, poros, etc.). Con ello se favorece la reacción en superficie (reacción en fase heterogénea) y mejora también la homogeneidad en espesor del recubrimiento.

En el laboratorio se dispone de diversos equipos de preparación de capas delgadas mediante técnicas de CVD, diferenciándose unas de otras en el método de activación de la reacción de deposición. Un esquema general de un sistema de CVD, incluyendo los sistemas de calentamiento, control de presión, entrada de gases y de vacío puede verse en la fig. 2. El laboratorio está equipado con un amplio depósito de gases y líquidos precursores (silano, metano, amoníaco, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, TEOS, etc.) con objeto de depositar una gran diversidad de materiales (óxidos y nitruros de silicio, carbonitruros, carbono en forma grafítica o diamante, etc. ). Los substratos utilizados son también de diferente naturaleza, como por ejemplo: obleas de silicio, probetas metálicas, discos porosos de alúmina, etc.

Figura 2. Esquema general de un sistema de CVD

Responsable: Dra. C. Gómez-Aleixandre