رسوب دهی شیمیایی بخار – Chemical Vapor Deposition

رسوب دهی شیمیایی بخار (CVD)

رسوب دهی شیمیایی بخار (Chemical Vapor Deposition (CVD)) یک فرایند شیمیایی است که به منظور ایجاد لایه‌هایی با کاربردهای گوناگون بر روی سطوح مختلف استفاده می‌شود. در این روش لایه نشانی، سطح مورد نظر(زیرلایه) در معرض بخار یک یا چند ماده شیمیایی قرار می‌گیرد. سپس به منظور ایجاد لایه جامد با ترکیب شیمیایی مورد نظر، اتم‌های گازی موجود در محفظه در سطح زیرلایه تجزیه شده یا با یکدیگر واکنش شیمیایی می‌دهند. این روش لایه نشانی با توجه به اینکه با چه روش شیمیایی آغاز می‌شود، به طرق مختلفی دسته‌بندی می‌شود.

۱- دسته‌بندی بر اساس فشار فرایند

• فرایند CVD در فشار اتمسفر (APCVD)
• فرایند CVD در فشار پایین (LPCVD)
• فرایند CVD در محیط خلاء بالا (UHVCVD)

۲- دسته‌بندی بر اساس ویژگی‌های فیزیکی بخار

• لایه نشانی به روش CVD که در آن انتقال اتم‌های مورد نظر برای لایه نشانی به زیر لایه توسط آئروسل مایع/گاز صورت می‌پذیرد(Aerosol assisted CVD (AACVD))
• لایه نشانی به روش CVD که در آن ماده مورد نظر مایع است و به صورت مستقیم به محفظه تبخیر تزریق می‌شود(Direct liquid injection CVD (DLICVD))

۳- دسته‌بندی بر اساس گرمایش زیرلایه

• فرایند CVD که در آن محفظه توسط یک منبع تغذیه خارجی گرم می‌شود و زیرلایه توسط تابش دیواره‌های محفظه گرم شده، گرم می‌شود(Hot wall CVD)
• فرایند CVD که در آن فقط زیرلایه مستقیما با القا یا با عبور جریان گرم می‌شود. دیواره‌های محفظه در دمای اتاق قرار دارند(Cold wall CVD)

۴- دسته‌بندی رسوب دهی شیمیایی بخار بر اساس روش‌های پلاسما

• MPCVD)Microwave plasma-assisted CVD)
• فرایند CVD که از پلاسما برای ارتقای واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کند(Plasma-Enhanced CVD یا PECVD)

۵- رسوب دهی شیمیایی بخار به صورت لایه اتمی

• ALCVD یا Atomic-layer CVD

۶- روش شیمیایی احتراق

• Combustion Chemical Vapor Deposition یا CCVD

۷- هیبرید رسوب بخار به روش شیمیایی و فیزیکی

۸- آغاز شدن فرایند به روش تجزیه نوری ماده مورد نظر

با استفاده از لایه نشانی به روش رسوب شیمیایی بخار، می‌توان نانو ساختار‌های متنوعی را مانند نانوساختار‌های سرامیکی، کاربید‌ها و نانولوله‌های کربنی ایجاد کرد. به دلیل سرعت بالای این روش، می‌‌توان با استفاده از آن، نانوساختار‌های مختلف را به‌ صورت صنعتی تهیه کرد. اما از معایب این روش می‌توان گفت که ایجاد و کنترل دما در این روش، با توجه به اینکه از دماهای بسیار بالا در آن استفاده می‌‌شود، دشوار است. گرادیان دمایی ایجاد شده باعث دشواری کنترل شکل و ساختار ذرات و لایه نازک‌های ایجاد شده با این روش می‌شود و کیفیت نهایی لایه ایجاد شده را کاهش می‌دهد. به علاوه، انرژی مصرفی در روش Chemical Vapor Deposition بسیار زیاد است. از مزایای روش CVD نسبت به روش رسوب بخار فیزیکی (PVD) می‌توان به ارزان بودن آن اشاره کرد.

محصولات شرکت پوشش‌های نانوساختار، در دسته سیستم‌های لایه نشان به روش PVD قرار دارند. روش‌های مختلف PVD، مثل اسپاترینگ، تبخیر حرارتی، لایه نشانی به کمک لیزر پالسی از جمله مکانیزم‌هایی هستند که دستگاه های لایه نشانی در خلاء ساخت شرکت پوشش‌های نانو ساختار مانند DSR1،DTT،DST3-T، برای ایجاد لایه‌های چند نانومتری تا چند میکرومتری، از آنها استفاده می‌کنند. در صورت تمایل به آشنایی بیشتر با محصولات شرکت، به لینک زیر مراجعه نمایید: