La formación de películas finas es un proceso que consiste en depositar una capa de material sobre un sustrato.
Esta capa suele tener un grosor que oscila entre fracciones de nanómetro y varios micrómetros.
Este proceso es crucial en diversas aplicaciones, como la fabricación de espejos domésticos, dispositivos electrónicos y células solares.
La formación de películas finas implica varios pasos clave y puede lograrse mediante diversas técnicas de deposición.
¿Cuál es el proceso de formación de películas finas? Explicación de 4 pasos clave
1. Creación de especies de deposición
Esto implica preparar el sustrato y el material objetivo.
El sustrato es el material base sobre el que se depositará la película fina.
El material de destino es la sustancia que formará la película fina.
La elección del sustrato y del material de destino depende de las propiedades deseadas del producto final.
2. Transporte de especies
Las especies de deposición se transportan desde el blanco hasta el sustrato mediante técnicas como la evaporación, el sputtering, la deposición química en fase vapor (CVD) o el spin coating.
En la evaporación, el material objetivo se calienta hasta que se convierte en vapor, que luego se condensa en el sustrato.
En la pulverización catódica, se utiliza un plasma de alta energía para expulsar átomos del material objetivo, que se desplazan al sustrato.
La deposición química de vapor consiste en la reacción química de precursores gaseosos para depositar el material sobre el sustrato.
El recubrimiento por rotación consiste en hacer girar el sustrato mientras se aplica un precursor líquido, que luego forma una fina película al secarse.
3. Crecimiento y nucleación
Una vez que el material objetivo llega al sustrato, se somete a un proceso de nucleación y crecimiento.
Los átomos del material objetivo se reflejan inmediatamente en el sustrato o se condensan en la superficie.
En la probabilidad de condensación influyen factores como la energía de activación, la energía de enlace entre el material objetivo y el sustrato y el coeficiente de adherencia.
La relación entre los átomos que se condensan y los que inciden se conoce como coeficiente de adherencia.
A medida que se condensan más átomos, comienzan a formar una película continua, que sigue creciendo hasta alcanzar el espesor deseado.
4. Corrección y revisión
La técnica de deposición específica elegida puede afectar significativamente a las propiedades de la película delgada, como su espesor, uniformidad y adherencia al sustrato.
Es importante tener en cuenta que el entorno durante la deposición, incluidos factores como la temperatura, la presión y la composición del gas, también puede influir en la calidad de la película fina.
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