La deposizione chimica da vapore (CVD) è una tecnica versatile di deposizione di film sottili in grado di creare rivestimenti da una gamma eccezionalmente ampia di materiali.Il processo può depositare metalli, semiconduttori, ceramiche e nanostrutture complesse con un controllo preciso della composizione e della microstruttura.Queste capacità rendono la CVD indispensabile in settori che vanno dai semiconduttori all'aerospaziale, dove le proprietà dei materiali come la durezza, la stabilità termica e le caratteristiche elettriche sono fondamentali.
Punti chiave spiegati:
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Metalli e leghe
- CVD deposita metalli puri (tungsteno, rame) e leghe con stechiometria controllata
- Applicazioni: interconnessioni di semiconduttori, barriere di diffusione, rivestimenti resistenti all'usura
- Esempio:Rivestimenti in nitruro di titanio (TiN) per utensili da taglio via (macchina mpcvd)
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Semiconduttori
- Silicio (Si) in varie forme cristalline/amorfe
- Semiconduttori composti (GaN, SiC) per l'elettronica di potenza
- Strati drogati (drogaggio in situ di fosforo e boro) per la fabbricazione di dispositivi
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Composti ceramici
- Carburi:Carburo di silicio (SiC) per ambienti estremi
- Nitruri:Nitruro di alluminio (AlN) per la gestione termica
- Ossidi:Rivestimenti di Al₂O₃ con controllo di fase κ/α per la tribologia
- Boruri:Materiali ad altissima temperatura come ZrB₂
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Materiali a base di carbonio
- Pellicole di diamante per diffusori termici
- Carbonio simile al diamante (DLC) per impianti biomedici
- Nanostrutture (nanotubi, grafene) mediante pirolisi controllata
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Pellicole dielettriche
- Biossido di silicio (SiO₂) per strati isolanti
- Nitruro di silicio (Si₃N₄) per la passivazione
- Dielettrici a basso k (SiOF) per interconnessioni avanzate
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Architetture complesse
- Nanofili core-shell (ad esempio, eterostrutture Si/Ge)
- Rivestimenti porosi per applicazioni catalitiche
- Pile multistrato (superlattici) con precisione a livello atomico
La scelta tra CVD termica, plasma-enhanced (PECVD) o altre varianti dipende dalla temperatura di decomposizione del materiale e dalla qualità del film richiesta.Questa flessibilità consente alla CVD di rispondere alle esigenze in evoluzione della microfabbricazione, dei rivestimenti protettivi e dei nanomateriali funzionali.
Tabella riassuntiva:
| Categoria di materiale | Esempi | Applicazioni chiave |
|---|---|---|
| Metalli e leghe | Tungsteno, TiN | Interconnessioni per semiconduttori, rivestimenti per utensili |
| Semiconduttori | Si, GaN, SiC | Elettronica di potenza, fabbricazione di dispositivi |
| Composti ceramici | SiC, AlN, Al₂O₃ | Ambienti estremi, gestione termica |
| Materiali a base di carbonio | Pellicole di diamante, grafene | Diffusori termici, impianti biomedici |
| Pellicole dielettriche | SiO₂, Si₃N₄ | Strati isolanti, passivazione |
| Architetture complesse | Nanofili core-shell, superlattici | Applicazioni catalitiche, rivestimenti di precisione |
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