A deposição de vapor químico (CVD) é uma técnica versátil de deposição de película fina capaz de criar revestimentos a partir de uma gama excecionalmente vasta de materiais.O processo pode depositar metais, semicondutores, cerâmicas e nanoestruturas complexas com um controlo preciso da composição e da microestrutura.Estas capacidades tornam o CVD indispensável em indústrias que vão desde os semicondutores à indústria aeroespacial, onde as propriedades dos materiais, como a dureza, a estabilidade térmica e as caraterísticas eléctricas, são críticas.
Pontos-chave explicados:
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Metais e ligas
- A CVD deposita metais puros (tungsténio, cobre) e ligas com estequiometria controlada
- Aplicações: interligações de semicondutores, barreiras de difusão, revestimentos resistentes ao desgaste
- Exemplo:Revestimentos de nitreto de titânio (TiN) para ferramentas de corte através de (máquina mpcvd)
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Semicondutores
- Silício (Si) em várias formas cristalinas/amorfas
- Semicondutores compostos (GaN, SiC) para eletrónica de potência
- Camadas dopadas (dopagem in-situ com fósforo/boro) para o fabrico de dispositivos
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Compostos cerâmicos
- Carburetos:Carboneto de silício (SiC) para ambientes extremos
- Nitretos:Nitreto de alumínio (AlN) para gestão térmica
- Óxidos:Revestimentos de Al₂O₃ com controlo de fase κ/α para tribologia
- Boretos:Materiais de temperatura ultra-alta como o ZrB₂
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Materiais à base de carbono
- Películas de diamante para dissipadores de calor
- Carbono semelhante ao diamante (DLC) para implantes biomédicos
- Nanoestruturas (nanotubos, grafeno) através de pirólise controlada
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Películas dieléctricas
- Dióxido de silício (SiO₂) para camadas de isolamento
- Nitreto de silício (Si₃N₄) para passivação
- Dieléctricos de baixo k (SiOF) para interligações avançadas
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Arquitecturas complexas
- Nanofios de casca central (por exemplo, heteroestruturas Si/Ge)
- Revestimentos porosos para aplicações catalíticas
- Pilhas de multicamadas (super-redes) com precisão ao nível atómico
A escolha entre CVD térmico, melhorado por plasma (PECVD) ou outras variantes depende da temperatura de decomposição do material e da qualidade de película necessária.Esta flexibilidade permite que a CVD responda a necessidades crescentes em microfabricação, revestimentos protectores e nanomateriais funcionais.
Tabela de resumo:
| Categoria de material | Exemplos | Aplicações chave |
|---|---|---|
| Metais e ligas | Tungsténio, TiN | Interligações de semicondutores, revestimentos de ferramentas |
| Semicondutores | Si, GaN, SiC | Eletrónica de potência, fabrico de dispositivos |
| Compostos cerâmicos | SiC, AlN, Al₂O₃ | Ambientes extremos, gestão térmica |
| Materiais à base de carbono | Películas de diamante, grafeno | Dissipadores de calor, implantes biomédicos |
| Filmes dieléctricos | SiO₂, Si₃N₄ | Camadas de isolamento, passivação |
| Arquitecturas complexas | Nanofios com casca, super-redes | Aplicações catalíticas, revestimentos de precisão |
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