La temperatura tiene un efecto significativo en el proceso de deposición y en la calidad de las películas delgadas depositadas.
1. 1. Temperatura de deposición:
La temperatura de deposición se refiere a la temperatura del sustrato durante el proceso de deposición. Las temperaturas de deposición más altas dan lugar a películas de MoS2 más estables. La estabilidad de la película aumenta con la temperatura de deposición, y 200 °C se considera un punto de inflexión para la estabilidad de la película. La temperatura también afecta a la estructura de las películas, principalmente relacionada con el azufre y el mecanismo de crecimiento de las películas.
2. Temperatura del sustrato:
La temperatura del sustrato durante el proceso de deposición afecta a la calidad de la película. El aumento de la temperatura del sustrato ayuda a compensar los enlaces en suspensión en la superficie de la película, lo que se traduce en una disminución de la densidad de defectos de la película. Cuanto mayor sea la temperatura del sustrato, más densa será la película y se potenciará la reacción superficial, mejorando la composición de la película.
3. Tensión de las películas delgadas:
La tensión de las películas delgadas depositadas puede calcularse mediante la fórmula: σ = E x α x (T - T0), donde σ es la tensión de la película delgada, E es el módulo de Young del material de la película delgada, α es el coeficiente de expansión térmica del material de la película delgada, T es la temperatura del sustrato y T0 es el coeficiente de expansión térmica del material del sustrato. La temperatura del sustrato afecta a la tensión en las películas delgadas.
4. Tasa de deposición:
La velocidad de deposición es la velocidad a la que el material pulverizado se deposita sobre el sustrato. Afecta al grosor y la uniformidad de las películas finas depositadas. La velocidad de deposición puede optimizarse para conseguir el espesor y la uniformidad deseados.
Además de la temperatura, otros factores como la presión de trabajo, las propiedades de adhesión, la energía de enlace entre el blanco y el sustrato, la energía de las especies incidentes, las energías de activación de adsorción, desorción y difusión térmica también influyen en la densidad de nucleación y la cantidad media de núcleos durante el proceso de deposición.
Es importante tener en cuenta la contaminación durante el proceso de deposición. La contaminación puede producirse por gases residuales en la cámara de deposición, impurezas en los materiales fuente y contaminantes en la superficie del sustrato. Para minimizar la contaminación es necesario un entorno de deposición limpio y materiales fuente de gran pureza.
La compatibilidad del sustrato también es crucial. La elección del material del sustrato puede afectar a las características y la adherencia de la película fina. Ciertos procesos de deposición pueden no ser compatibles con todos los materiales, y algunos materiales pueden sufrir reacciones no deseadas durante el proceso de deposición. Es importante seleccionar un material de sustrato que pueda soportar las condiciones de deposición e interactuar adecuadamente con el material de la película fina.
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