Hvad er kemisk dampaflejring?
Kemisk dampaflejring (CVD) er en kemisk proces, der bruger et kammer med reaktiv gas til at syntetisere høje renhed, faste materialer med høj ydeevne, såsom elektronikkomponenter. Visse komponenter i integrerede kredsløb kræver elektronik fremstillet af materialerne polysilicium, siliciumdioxid og siliciumnitrid. Et eksempel på en kemisk dampaflejringsproces er syntese af polykrystallinsk silicium fra silan (SiH4) ved anvendelse af denne reaktion:
SiH4 -> Si + 2H2
I silanreaktionen ville mediet enten være ren silangas eller silan med 70-80% nitrogen. Ved anvendelse af en temperatur mellem 600 og 650 ° C (1100 - 1200 ° F) og tryk mellem 25 og 150 Pa - mindre end en tusindedel af en atmosfære - kan rent silicium aflejres med en hastighed på mellem 10 og 20 nm pr. Minut, perfekt til mange kredsløbskomponenter, hvis tykkelse måles i mikron. Generelt er temperaturerne inde i en kemisk damptemperaturaflejringsmaskine høje, mens trykket er meget lavt. De laveste tryk, under 10 −6 pascaler, kaldes ultrahøjvakuum. Dette er anderledes end brugen af udtrykket "ultrahøjt vakuum" i andre felter, hvor det normalt henviser til et tryk under 10 −7 pascaler i stedet.
Nogle produkter med kemisk dampaflejring inkluderer silicium, carbonfiber, carbon nanofibers, filamenter, carbon nanotubes, siliciumdioxid, silicium-germanium, wolfram, siliciumcarbid, siliciumnitrid, siliciumoxynitrid, titanium nitrid og diamant. Masseproducerende materialer, der bruger kemisk dampaflejring, kan blive meget dyre på grund af strømkravene i processen, der delvist tegner sig for de ekstremt høje omkostninger (hundreder af millioner af dollars) af halvlederfabrikker. Kemiske dampaflejringsreaktioner efterlader ofte biprodukter, som skal fjernes ved en kontinuerlig gasstrøm.
Der er flere hovedklassificeringsordninger for kemiske dampaflejringsprocesser. Disse inkluderer klassificering efter trykket (atmosfærisk, lavt tryk eller ultrahøjt højt vakuum), karakteristika for dampen (aerosol eller direkte væskeinjektion) eller plasma-behandlingstype (mikrobølge-plasmaassisteret afsætning, plasma-forbedret afsætning, fjernt plasma- forbedret afsætning).