Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est un processus qui implique la réaction contrôlée de molécules précurseurs gazeuses sur la surface d'un substrat chauffé afin de déposer un film mince ou un revêtement. Cette méthode permet de produire des matériaux de haute qualité dotés de propriétés recherchées, telles que la pureté, la dureté et la résistance aux dommages.
6 étapes clés expliquées
1. Transport des espèces gazeuses en réaction vers la surface
Les molécules précurseurs gazeuses utilisées dans le procédé CVD sont transportées jusqu'à la surface d'un substrat ou d'un matériau chauffé. Ce transport peut se faire par l'intermédiaire d'un gaz porteur ou par diffusion.
2. Adsorption de l'espèce à la surface
Les molécules précurseurs s'adsorbent sur la surface du substrat. Cette adsorption est due aux forces d'attraction entre les molécules de précurseur et la surface du substrat.
3. Réactions hétérogènes catalysées par la surface
Une fois adsorbées, les molécules de précurseurs subissent des réactions chimiques à la surface du substrat. Ces réactions peuvent être catalysées par le substrat lui-même ou par un revêtement catalytique à la surface du substrat.
4. Diffusion superficielle des espèces vers les sites de croissance
Les produits de la réaction ou les espèces intermédiaires formés à la surface peuvent diffuser à travers la surface du substrat pour atteindre les sites de croissance. Ces sites de croissance sont généralement des régions de la surface où l'énergie ou la réactivité sont plus élevées.
5. Nucléation et croissance du film
Sur les sites de croissance, les produits de la réaction ou les espèces intermédiaires forment des noyaux qui servent de points de départ à la croissance du film souhaité. Le film continue ensuite à croître à mesure que d'autres molécules précurseurs réagissent et se déposent sur la surface du substrat.
6. Désorption des produits de réaction gazeux et transport des produits de réaction loin de la surface
Au cours du processus de dépôt, les produits de réaction gazeux, ainsi que les molécules de précurseur qui n'ont pas réagi, sont désorbés de la surface du substrat. Ces produits de réaction sont ensuite transportés loin de la surface, généralement à l'aide d'un gaz porteur ou d'un système de vide.
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