CVD oder Chemical Vapor Deposition (Chemische Gasphasenabscheidung) ist eine "Bottom-up"-Technologie, bei der Dünnschichtmaterialien durch chemische Reaktionen auf einer Substratoberfläche abgeschieden werden.
Dieses Verfahren ist in verschiedenen Industriezweigen von entscheidender Bedeutung, u. a. in der Elektronik, Optoelektronik und bei Dünnfilmbeschichtungen.
Was sind die Grundlagen der CVD? 4 wichtige Punkte erklärt
1. Prinzip und Prozess
Bei der CVD werden verdampfte Reaktanten, die die für die Schicht benötigten Elemente enthalten, in eine Reaktionskammer eingeleitet.
Bei diesen Reaktanten handelt es sich in der Regel um Gase oder flüchtige Flüssigkeiten.
Bei diesem Verfahren wird die Temperatur erhöht und durch Plasmaeinwirkung, Lichtstrahlung oder andere Energieformen werden chemische Reaktionen auf der Substratoberfläche ausgelöst.
Diese Reaktionen führen zur Bildung neuer fester Stoffe, die auf dem Substrat abgeschieden werden.
2. Arten der hergestellten Materialien
Das CVD-Verfahren ist äußerst vielseitig und ermöglicht die Herstellung einer breiten Palette von metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen.
Dazu gehören Silizium, Kohlenstoff, Nitride, Karbide, Oxide und andere.
In der Halbleiterindustrie ist CVD für die Herstellung von Bauelementen und die Abscheidung von Materialien wie amorphem SiO2, Silizium-Germanium und Wolfram unerlässlich.
Außerdem wird CVD bei der Herstellung von synthetischen Diamanten eingesetzt.
3. Anwendungen und Bedeutung
Die Bedeutung der CVD liegt in ihrer Fähigkeit, Gase als Reaktionspartner zu nutzen, was den Reaktionsprozess effektiv unterstützt.
Es wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von der Strukturierung von Schichten über die Herstellung von Isolationsmaterialien in Transistorstrukturen bis hin zur Verbesserung der Transistorleistung durch Dehnungsmanagement.
CVD gewährleistet die Herstellung von Materialien mit hoher Reinheit (bis zu 99,999 %), niedrigen Schmelzpunkten und Dichten von nahezu 100 %.
4. Variationen und spezialisierte Verfahren
CVD umfasst eine Reihe von Verfahren, die auf den Grundprinzipien aufbauen.
Dazu gehören Atmosphärendruck-CVD (APCVD), Niederdruck-CVD (LPCVD), Ultrahochvakuum-CVD (UHVCVD), plasmaunterstütztes CVD (PECVD), Atomlagenabscheidung und metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD).
Jede Variante passt das grundlegende CVD-Verfahren an spezifische Bedingungen und Anforderungen an und verbessert seine Anwendbarkeit und Wirksamkeit in verschiedenen Szenarien.
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