الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) هو عملية تُستخدم لترسيب مواد الأغشية الرقيقة من طور البخار من خلال تفاعل كيميائي. وتستخدم هذه الطريقة لإنشاء مجموعة واسعة من الأغشية الرقيقة، بما في ذلك أشباه الموصلات والعوازل والمعادن والمواد العضوية، والتي تعتبر ضرورية لتصنيع الأجهزة الإلكترونية الدقيقة والإلكترونية الضوئية، وكذلك لمختلف الطلاءات. يمكن أن تكون الأغشية المنتجة فوقية أو متعددة البلورات أو غير متبلورة، ويمكن أن يكون الترسيب انتقائيًا أو غير انتقائي، بما في ذلك المجامعة أو غير المتجانسة.
خطوات العملية:
-
تبخير مركبات السلائف: تتضمن الخطوة الأولى تبخير مركب متطاير من المادة المراد ترسيبها. يتم إدخال هذا المركب، وهو عادةً غاز أو بخار، في غرفة الترسيب.
-
التحلل الحراري والتفاعل الكيميائي: يخضع البخار للتحلل الحراري إلى ذرات وجزيئات أو يتفاعل مع غازات أو أبخرة أو سوائل أخرى على سطح الركيزة. وتتطلب هذه الخطوة ظروفًا محددة، بما في ذلك درجات حرارة عالية (حوالي 1000 درجة مئوية) وضغوط تتراوح بين بضعة توررات إلى ما فوق الضغط الجوي.
-
الترسيب على الركيزة: يتم بعد ذلك ترسيب نواتج التفاعل غير المتطايرة من الخطوة السابقة على الركيزة، مما يشكل طبقة رقيقة. وتُعد خصائص هذا الفيلم، مثل التركيب والسماكة والبنية المجهرية، حاسمة بالنسبة لأدائه الخاص بالتطبيق.
التصنيف والتطبيقات:
تتميّز تقنية CVD عن طرق الترسيب بالبخار الفيزيائي (PVD)، والتي تتضمن عمليات فيزيائية مثل الرش أو التبخير أو التبخير أو التسامي دون تفاعلات كيميائية. ويتمثل الهدف من كل من CVD وPVD في ترسيب البخار الفيزيائي في ترسيب البخار المتطوّر في ترسيب البخار الفيزيائي في ترسيب البخار الفيزيائي في ترسيب البخار الفيزيائي هو ترسيب أفلام ذات خصائص يمكن التحكم فيها وقابلة للتكرار، والتي يمكن أن تكون كيميائية أو ميكانيكية أو كهربائية أو بصرية.
تشتهر تقنية CVD بشكل خاص بدقتها والتحكم فيها، مما يسمح بإنشاء أغشية رقيقة ذات خصائص وخصائص محددة للغاية. وتُستخدم على نطاق واسع في تصنيع أشباه الموصلات والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة وإنتاج الطلاءات للأدوات والسلع الصناعية الأخرى. هذه العملية قابلة للتكيف مع مختلف الكيميائيات والسلائف الكيميائية، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لمختلف التطبيقات والتطورات التكنولوجية المستقبلية.
