Deposizione chimica da fase vapore

La deposizione chimica da fase vapore (CVD) è un metodo di deposizione epitassiale di film di materiali solidi sulla superficie di un substrato, dalla fase vapore di una reazione chimica controllata. La CVD, detta anche deposizione di film sottili, viene utilizzata prevalentemente per applicazioni di elettronica, optoelettronica, catalisi ed energia, tra cui: semiconduttori, preparazione di wafer di silicio e celle solari stampabili.   

La tecnica CVD è un metodo rapido e versatile per promuovere la crescita di un film e permette di ottenere rivestimenti puri di spessore uniforme e porosità controllata, anche su superfici complicate o a rilievi (contoured). Inoltre, è possibile realizzare la CVD su un’area superficiale ampia o in maniera selettiva su substrati patternati (patterned substrates). La CVD fornisce un metodo di crescita scalabile, controllabile e vantaggioso in termini di costi per la sintesi bottom-up di materiali bidimensionali (2D) e di film sottili, come metalli (ad es. silicio, tungsteno), carbonio (ad es. grafene, diamante), arseniuri, carburi, nitruri, ossidi e dicalcogenuri dei metalli di transizione (TMDC). Per sintetizzare film sottili ben ordinati sono necessari precursori metallici di elevata purezza (organometallici, alogenuri, alchili, alcossidi e chetonati).

La composizione e la morfologia degli strati varia in funzione dei precursori e del substrato prescelti, della temperatura, della pressione nella camera, della portata del gas di trasporto, della quantità e del rapporto quantitativo tra i materiali di partenza e della distanza tra sorgente e substrato che caratterizzano il processo CVD. La deposizione a strato atomico (ALD) è una particolare tipologia di CVD che permette un controllo più accurato sulla deposizione di film sottili, grazie a reazioni sequenziali autolimitanti di più precursori sul substrato.