Die chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD) ist ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger, hochleistungsfähiger fester Beschichtungen auf Substraten durch den Einsatz chemisch reaktiver Dämpfe.
Bei diesem Verfahren werden ein oder mehrere Gase, so genannte Vorläufergase, in einer Reaktionskammer zur Abscheidung eines festen Materials auf einer Substratoberfläche eingesetzt.
Die Vorläufergase reagieren miteinander oder mit der Substratoberfläche, um einen festen Film zu bilden, dessen Zusammensetzung je nach den Projektanforderungen variieren kann.
Die 5 wichtigsten Phasen werden erklärt
1. Diffusion des Reaktionsgases auf die Substratoberfläche
Die Vorläufergase werden in die Reaktionskammer eingeleitet und diffundieren auf die Substratoberfläche.
2. Adsorption des Reaktionsgases an der Substratoberfläche
Die Vorläufergase adsorbieren an der Substratoberfläche und bilden eine Schicht reaktiver Spezies.
3. Chemische Reaktion auf der Substratoberfläche zur Bildung eines festen Niederschlags
Die reaktiven Stoffe auf der Substratoberfläche gehen eine chemische Reaktion ein und bilden einen festen Niederschlag.
4. Freisetzung der entstehenden Dampfphasen-Nebenprodukte von der Substratoberfläche
Die Nebenprodukte dieser Reaktion werden als Dampf freigesetzt und aus der Kammer entfernt.
5. Bildung eines festen Films
Auf der Substratoberfläche bildet sich ein fester Film, dessen Zusammensetzung je nach den Anforderungen des Projekts variieren kann.
Das CVD-Verfahren hat mehrere Vorteile, darunter die Möglichkeit, eine Vielzahl von Materialien abzuscheiden, z. B. Metallfilme, Nichtmetallfilme, Filme aus Mehrkomponentenlegierungen und Keramik- oder Verbundschichten.
Das Verfahren kann bei Atmosphärendruck oder im Niedrigvakuum durchgeführt werden, was gute Umhüllungseigenschaften und eine gleichmäßige Beschichtung von komplex geformten Oberflächen oder tiefen oder feinen Löchern im Werkstück ermöglicht.
Darüber hinaus zeichnen sich CVD-Beschichtungen durch hohe Reinheit, gute Dichte, geringe Eigenspannung und gute Kristallisation aus.
Es gibt verschiedene Arten von CVD-Verfahren, darunter Heißfilament-CVD, Atomlagenabscheidung (ALD) und metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD).
Diese Verfahren bieten eine breite Palette von Oberflächenfunktionalisierungsmöglichkeiten, die die anderer Beschichtungstechnologien übertreffen.
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