Las técnicas de deposición de películas finas son esenciales para crear capas finas de material sobre un sustrato.
Estas técnicas pueden clasificarse en dos grandes grupos: deposición química y deposición física.
Explicación de 7 métodos clave
1. Deposición química
La deposición química implica la reacción de un fluido precursor sobre el sustrato, lo que da lugar a la formación de una fina capa sobre el sólido.
Algunos métodos populares de deposición química son:
- Electrodeposición: Implica el uso de corriente eléctrica para depositar una fina capa de material.
- Sol-Gel: Utiliza una solución química para formar una sustancia gelatinosa que luego se convierte en una fina película sólida.
- Recubrimiento por inmersión: Consiste en sumergir el sustrato en una solución para formar una película fina.
- Recubrimiento por rotación: Utiliza la fuerza centrífuga para extender una solución uniformemente sobre un sustrato.
- Deposición química en fase vapor (CVD): Consiste en la reacción química de gases para depositar una película fina.
- CVD mejorado por plasma (PECVD): Utiliza plasma para mejorar el proceso de CVD.
- Deposición de capas atómicas (ALD): Técnica que deposita material capa a capa.
2. Deposición física
La deposición física de vapor (PVD) es una técnica común utilizada en la deposición física.
La PVD consiste en vaporizar un material sólido en el vacío y, a continuación, depositar dicho material sobre un sustrato mediante procesos mecánicos, electromecánicos o termodinámicos.
Algunas técnicas específicas de PVD son
- Pulverización catódica: Consiste en bombardear un material objetivo con iones para expulsar átomos que luego se depositan sobre un sustrato.
- Evaporación térmica: Utiliza calor para vaporizar un material, que luego se condensa en un sustrato.
- Recubrimiento de carbono: Consiste en depositar una fina capa de carbono sobre un sustrato.
- Evaporación por haz de electrones: Utiliza un haz de electrones para vaporizar un material.
- Epitaxia de haz molecular (MBE): Consiste en dirigir un haz de átomos o moléculas sobre un sustrato.
- Deposición por láser pulsado (PLD): Utiliza un láser para vaporizar un material, que luego se deposita sobre un sustrato.
3. Factores que influyen en la elección de la técnica de deposición
La elección de la técnica de deposición depende de varios factores, como las propiedades deseadas de la película delgada, los materiales del objetivo y del sustrato, y los requisitos específicos de la aplicación.
Cada técnica tiene sus ventajas y limitaciones.
Por ejemplo, el sputtering se utiliza a menudo para crear recubrimientos que mejoren las cualidades ópticas, mientras que la deposición química es adecuada para las películas finas de silicio policristalino utilizadas en los circuitos integrados.
4. Propiedades de las películas finas
Es importante tener en cuenta las propiedades de la película delgada, como la microestructura, la morfología de la superficie, las propiedades tribológicas, eléctricas, de biocompatibilidad, ópticas, de corrosión y de dureza, a la hora de seleccionar una técnica de deposición.
Se pueden combinar diferentes técnicas para formar un proceso de deposición híbrido que permita alcanzar las propiedades deseadas.
5. Secuencias principales en las técnicas de deposición
La síntesis de las especies de deposición, el transporte de la fuente al sustrato y la deposición y adhesión de la fuente al sustrato son las principales secuencias que siguen la mayoría de las técnicas de deposición.
6. Resumen
En resumen, existen varias técnicas de deposición de películas finas, que incluyen métodos químicos y físicos.
La elección de la técnica depende de las propiedades deseadas de la película fina y de los requisitos específicos de la aplicación.
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