موضوع مقاله: لایه‌نشانی بخار شیمیایی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # لایه‌نشانی بخار شیمیایی | مقدمه: لایه‌نشانی بخار شیمیایی یکی از روش‌های لایه‌نشانی در خلاء برای تولید مواد با کیفیت، با کارایی بالا و جامد می‌باشد. | ## بخش 1: لایه‌نشانی بخار شیمیایی | غالباً لایه‌نشانی روی زیر لایه‌ای از ماده مشابه (مانند سیلیکون روی سیلیکون) انجام می‌شود. این لایه‌نشانی ممکن است از طریق چند نوع واکنش شیمیایی انجام شود: گرماکافت که در آن از دمای زیاد برای تجزیه ماده استفاده می‌شود. نورکافت که در آن از نور فرابنفش یا فروسرخ برای تجزیه ترکیب‌های گازی استفاده می‌شود. در فرایندهای ریزساخت از سی‌وی‌دی برای لایه‌نشانی مواد در شکل‌های مختلف، شامل: تک‌بلوری، پلی کریستالی، آمورف و برآرایی به صورت گسترده‌ای استفاده می‌شود. این مواد می‌تواند شامل: سیلیسیم (سیلیسیم دی‌اکسید، سیلیسیوم کاربید، سیلیسیم نیترید، سیلیسیم اوکسی نیترید)، کربن (فیبر کربن، نانوفیبر کربن، نانولوله کربن، الماس و گرافین)، فلوئوروکربن‌ها، تنگستن، تیتانیوم نیترید و دی‌الکتریک کاپا-بالا باشد. فشارهای کاهش یافته باعث کاهش واکنش‌های فاز گاز ناخواسته و بهبود یکنواختی فیلم در سطح ویفر می‌شوند. سی‌وی‌دی خلأ فرابالا (UHVCVD) - سی‌وی‌دی در فشار بسیار کم، معمولاً زیر 6-10 پاسکال است. با مشخصات فیزیکی بخار طبقه‌بندی می‌شود: سی‌وی‌دی به کمک هواسُل-سی‌وی‌دی (AACVD) که در آن لایه‌نشانی‌ها با استفاده از یک هواسُل مایع/گاز به زیر لایه منتقل می‌شوند، که می‌تواند به صورت فراصوت تولید شود. سی‌وی‌دی تزریق مستقیم مایع (DLICVD) که لایه‌نشانی‌ها به صورت مایع هستند (مایع یا جامد در یک حلال مناسب حل شده‌است). | ## بخش 2: لایه‌نشانی بخار شیمیایی | محلول‌های مایع در محفظه تبخیر به سمت انژکتورها (به‌طور معمول انژکتورهای اتومبیل) تزریق می‌شوند. طبقه‌بندی شده بر اساس نوع گرمایش زیرلایه: سی‌وی‌دی دیواره داغ - سی‌وی‌دی که در آن محفظه توسط یک منبع تغذیه خارجی گرم می‌شود و بستر توسط اشعه دیواره‌های محفظه گرم شده گرم می‌شود. سی‌وی‌دی دیواره سرد - سی‌وی‌دی که در آن فقط بستر مستقیماً یا با القا یا با عبور جریان از خود بستر یا بخاری در تماس با بستر گرم می‌شود. سی‌وی‌دی لایه‌نشانی بخار شیمیایی افزایش یافته با پلاسما با انرژی کم (LEPECVD) - از پلاسمای کم چگالی و کم انرژی برای به دست آوردن لایه‌نشانی اپیتاکسیال مواد نیمه رسانا با سرعت بالا و دماهای پایین استفاده می‌کند. سی‌وی‌دی لایه اتمی (ALCVD) - سی‌وی‌دی لایه‌های پی در پی مواد مختلف را برای تولید لایه‌های لایه ای و بلوری لایه‌نشانی می‌دهد. لایه‌نشانی بخار شیمیایی احتراق (CCVD) - لایه‌نشانی شیمیایی احتراق بخار یا تجزیه در اثر شعله یک روش مبتنی بر شعله در فضای باز، برای لایه‌نشانی فیلم‌های نازک و نانو مواد با کیفیت بالا است. سی‌وی‌دی رشته داغ (HFCVD) - همچنین به عنوانسی‌وی‌دی کاتالیزوری (Cat-CVD) یا معمولاً سی‌وی‌دی آغاز شده شناخته می‌شود، این فرایند از یک رشته گرم برای تجزیه شیمیایی گازهای منبع استفاده می‌کند؛ بنابراین درجه حرارت رشته و درجه حرارت بستر به‌طور مستقل کنترل می‌شوند، اجازه می‌دهد دمای سردتر برای جذب بهتر لایه و درجه حرارت بالاتر لازم برای تجزیه پیش سازها به رادیکال‌های آزاد در رشته باشد. لایه‌نشانی بخار فیزیکی-شیمیایی ترکیبی (HPCVD) - این فرایند شامل تجزیه شیمیایی گاز پیش ماده و تبخیر یک منبع جامد است. لایه‌نشانی بخار شیمیایی فلز آلی (MOCVD) - این فرایند سی‌وی‌دی بر اساس پیش سازهای فلزی است. | ## بخش 3: لایه‌نشانی بخار شیمیایی | سی‌وی‌دی حرارتی سریع (RTCVD) - در این فرایند سی‌وی‌دی از لامپهای گرمایشی یا روشهای دیگر برای گرم کردن سریع بستر ویفر استفاده می‌شود. گرم کردن فقط بستر به جای گاز یا دیواره‌های محفظه به کاهش واکنش‌های فاز گاز ناخواسته کمک می‌کند که می‌توانند منجر به تشکیل ذرات شوند. برآرایی فاز بخار (VPE) سی‌وی‌دی با استفاده از عکس (PICVD) - این فرایند از نور UV برای تحریک واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کند. با توجه به اینکه پلاسماها گسیل‌کننده‌های شدید پرتوی فرابنفش هستند، این فرایند مشابه پردازش پلاسما است. لایه‌نشانی بخار شیمیایی با لیزر (LCVD) - در این فرایند سی‌وی‌دی از لیزر برای گرم‌کردن لکه‌ها یا خطوط روی یک بستر در کاربردهای نیم‌رسانا استفاده می‌شود. در MEMS و در تولید الیاف، از لیزرها به سرعت برای تجزیه گاز پیش ساز استفاده می‌شود - دمای فرایند می‌تواند از ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد فراتر رود. سی‌وی‌دی معمولاً برای لایه‌نشانی لایه متقارن و تقویت سطوح زیرلایه به روش‌هایی که روش‌های اصلاح سطح سنتی قادر به انجام آنها نیستند. سی‌وی‌دی در فرایند لایه‌نشانی لایه اتمی در لایه‌نشانی لایه‌های بسیار نازک مواد بسیار مفید است. گالیم آرسنید در برخی از مدارهای مجتمع (IC) و دستگاه‌های فتوولتائیک استفاده می‌شود. | ## جمع‌بندی | به تازگی به عنوان یک فرایند تمیز یکپارچه برای ایجاد لایه‌های وسیع در سطح وسیع کاربرد دارد،ruz, A.