La deposición de películas finas es un proceso utilizado para aplicar una capa muy fina de material sobre un sustrato.
El grosor de estas capas puede oscilar entre unos pocos nanómetros y 100 micrómetros.
Esta tecnología es crucial en la fabricación de productos electrónicos modernos, como semiconductores, dispositivos ópticos y paneles solares.
El proceso de deposición puede clasificarse en dos tipos principales: deposición química y deposición física en fase vapor (PVD).
Explicación de los 4 métodos principales
Deposición química
La deposición química implica el uso de reacciones químicas para depositar materiales sobre un sustrato.
Un método común es el método del gas precursor.
En este método, un precursor que contiene metal se activa en una zona de activación para formar un precursor activado.
A continuación, este precursor se traslada a una cámara de reacción donde se adsorbe alternativamente sobre el sustrato con un gas reductor.
Así se forma una película fina mediante un proceso de deposición cíclica.
Deposición física en fase vapor (PVD)
El PVD utiliza medios mecánicos, electromecánicos o termodinámicos para depositar una película sólida.
A diferencia de la deposición química, la PVD no se basa en reacciones químicas para unir los materiales al sustrato.
En su lugar, funciona en un entorno de vapor a baja presión.
En este entorno, el material que se va a depositar se coloca en un estado energético, lo que provoca que las partículas escapen de su superficie.
Estas partículas viajan en línea recta y se condensan al llegar a un sustrato más frío, formando una capa sólida.
Este proceso suele ser direccional y menos conforme.
Técnicas y principios
La elección de la técnica de deposición depende de la aplicación, de los materiales del objetivo y del sustrato, y de las propiedades deseadas de la película, como la uniformidad, la resistencia a la corrosión y la conductividad térmica.
Las técnicas más comunes son la evaporación, la pulverización catódica, la deposición por haz de iones y la deposición química en fase vapor.
Cada método implica la creación de un entorno de vacío para facilitar el libre desplazamiento de las partículas desde la fuente hasta el sustrato.
Allí se condensan para formar la película fina.
Aplicaciones
La deposición de películas finas es esencial en la fabricación de micro/nano dispositivos.
En estos dispositivos, se requieren películas finas de menos de 1000 nanómetros de espesor.
El proceso comienza con la emisión de partículas desde una fuente.
A continuación, se transportan al sustrato.
Y, por último, su condensación en la superficie del sustrato.
Esta tecnología es esencial para la funcionalidad y el rendimiento de diversos dispositivos electrónicos y ópticos.
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