Existen varios métodos para crear películas finas. Se pueden clasificar en técnicas químicas y físicas. Comprender estos métodos es crucial para conseguir las propiedades y aplicaciones deseadas de las películas finas.
Explicación de 7 técnicas clave
1. Métodos de deposición química
Los métodos de deposición química implican la reacción de un fluido precursor sobre el sustrato. Esta reacción da lugar a la formación de una capa fina sobre la superficie sólida. Algunos métodos populares de deposición química son:
- Galvanoplastia: Este método utiliza una corriente eléctrica para depositar una fina capa de material sobre un sustrato.
- Sol-Gel: Consiste en la conversión de un "sol" líquido en un "gel" sólido mediante reacciones químicas.
- Recubrimiento por inmersión: Método sencillo en el que el sustrato se sumerge en una solución para formar una fina película.
- Recubrimiento por rotación: Utiliza la fuerza centrífuga para extender una capa uniforme de solución sobre un sustrato giratorio.
- Deposición química en fase vapor (CVD): Consiste en la deposición de una película fina a partir de un vapor químico.
- CVD mejorado por plasma (PECVD): Utiliza plasma para mejorar el proceso de deposición.
- Deposición de capas atómicas (ALD): Una técnica que deposita capas una capa atómica cada vez.
2. Métodos de deposición física
Los métodos de deposición física no implican reacciones químicas. En su lugar, se basan en métodos termodinámicos o mecánicos para producir películas finas. Estos métodos suelen requerir entornos de baja presión para obtener resultados precisos y funcionales. Algunas técnicas de deposición física son
- Deposición física en fase vapor (PVD): Un método muy utilizado que incluye técnicas como la pulverización catódica, la evaporación térmica, el recubrimiento de carbono, la evaporación por haz de electrones, la epitaxia por haz molecular (MBE) y la deposición por láser pulsado (PLD).
- Pulverización catódica: Consiste en la expulsión de átomos de un material objetivo sólido mediante bombardeo iónico.
- Evaporación térmica: Utiliza calor para vaporizar un material, que luego se condensa para formar una fina película.
- Recubrimiento de carbono: Consiste específicamente en la deposición de capas de carbono.
- Evaporación por haz de electrones: Utiliza un haz de electrones para vaporizar el material.
- Epitaxia de haz molecular (MBE): Técnica que deposita átomos o moléculas sobre un sustrato en alto vacío.
- Deposición por láser pulsado (PLD): Utiliza un láser de alta potencia para vaporizar un material objetivo.
3. Elección de la técnica de deposición adecuada
La elección de la técnica de deposición depende de las propiedades deseadas de la película fina. Diferentes técnicas pueden dar lugar a variaciones en la microestructura, la morfología de la superficie y las propiedades tribológicas, eléctricas, de biocompatibilidad, ópticas, de corrosión y de dureza. Dependiendo de la aplicación, un mismo material puede adaptarse para satisfacer requisitos específicos utilizando diferentes técnicas de deposición. Además, puede utilizarse una combinación de diferentes técnicas para crear procesos de deposición híbridos.
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