Deposición al vacío
La deposición al vacío es un grupo de procesos que se utilizan para depositar capas de material átomo por átomo o molécula por molécula sobre una superficie sólida. Estos procesos funcionan a presiones muy por debajo de la presión atmosférica (es decir, al vacío). Las capas depositadas pueden tener un espesor que va desde un átomo hasta milímetros, formando estructuras independientes. Se pueden utilizar múltiples capas de diferentes materiales, por ejemplo, para formar recubrimientos ópticos. El proceso se puede clasificar en función de la fuente de vapor; la deposición física de vapor utiliza una fuente líquida o sólida y la deposición química de vapor utiliza un vapor químico.
Descripción
El entorno de vacío puede cumplir uno o más propósitos:
- reducir la densidad de partículas para que el camino libre medio para la colisión sea largo
- reducción de la densidad de partículas de átomos y moléculas indeseables (contaminantes)
- proporcionando un ambiente de plasma de baja presión
- proporcionar un medio para controlar la composición de gas y vapor
- proporcionar un medio para el control de flujo de masas en la cámara de procesamiento.
Las partículas de condensación se pueden generar de varias maneras:
- evaporación térmica
- sputtering
- vaporización de arco catódico
- ablación láser
- descomposición de un precursor de vapor químico, deposición de vapor químico
En la deposición reactiva, el material que se deposita reacciona con un componente del entorno gaseoso (Ti + N → TiN) o con una especie codepositante (Ti + C → TiC). Un entorno de plasma ayuda a activar las especies gaseosas (N2 → 2N) y a descomponer los precursores de vapor químico (SiH4 → Si + 4H). El plasma también se puede utilizar para proporcionar iones para la vaporización por pulverización catódica o para el bombardeo del sustrato para la limpieza por pulverización catódica y para el bombardeo del material que se deposita para densificar la estructura y adaptar las propiedades (recubrimiento iónico).
Tipos
Cuando la fuente de vapor es un líquido o un sólido, el proceso se denomina deposición física de vapor (PVD). Cuando la fuente es un precursor químico de vapor, el proceso se denomina deposición química de vapor (CVD). Este último tiene varias variantes: deposición química de vapor a baja presión (LPCVD), deposición química de vapor mejorada con plasma (PECVD) y CVD asistida por plasma (PACVD). A menudo se utiliza una combinación de procesos de PVD y CVD en la misma cámara de procesamiento o en cámaras conectadas.
Aplicaciones
- Conducción eléctrica: películas metálicas, resistores, óxidos conductivos transparentes (TCOs), recubrimientos superconductores
- Dispositivos semiconductores: películas semiconductoras, películas aislantes eléctricamente
- Celdas solares
- Películas ópticas: revestimientos antirreflejos, filtros ópticos
- Recubrimientos reflectantes: espejos, espejos calientes
- Recubrimiento tribológico: recubrimientos duros, recubrimientos resistentes a la erosión, lubricantes de película sólida
- Conservación de la energía " generación: recubrimientos de vidrio de baja emisividad, recubrimientos de absorción solar, espejos, células fotovoltaicas de película delgada solar, inteligente películas
- Películas magnéticas: grabación magnética
- Barrera de difusión: barreras de permeación de gas, barreras de permeación de vapor, barreras de difusión de estado sólido
- Protección de la corrosión:
- Aplicaciones automáticas: reflectores de lámpara y aplicaciones de trim
- Grabación de vinilo, fabricación de discos de oro y platino
Un espesor de menos de un micrómetro se denomina generalmente película fina, mientras que un espesor de más de un micrómetro se denomina revestimiento.
Véase también
- Ion plating
- Sputter deposition
- Cathodic arc deposición
- Recubrimiento de columna
- Película metalizada
- Deposición de vapor molecular
Referencias
- ^ "Acontecimientos e imágenes diarios de la instalación del Nuevo Telescopio Solar BBSO". Big Bear Solar Observatory. Retrieved 6 de enero 2020.
- ^ Quintino, Luisa (2014). "Overview of coating technologies". Modificación de superficie por procesamiento de estado sólido. pp. 1–24. doi:10.1533/9780857094698.1. ISBN 9780857094681.
Bibliografía
- SVC, "51a Conferencia Técnica Anual Proceedings" (2008) SVC Publicaciones ISSN 0737-5921 (procedimiento previo disponible en CD)
- Anders, Andre (editor) "Handbook of Plasma Implantation and Deposition" (2000) Wiley-Interscience ISBN 0-471-24698-0
- Bach, Hans y Dieter Krause (edidores) "Thin Films on Glass" (2003) Springer-Verlag ISBN 3-540-58597-4
- Bunshah, Roitan F (editor). "Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings", segunda edición (1994)
- Glaser, Hans Joachim "Large Area Glass Coating" (2000) Von Ardenne Anlagentechnik GmbH ISBN 3-00-004953-3
- Glocker e I. Shah (editors), "Handbook of Thin Film Process Technology", Vol.1 tarde2 (2002) Institute of Physics ISBN 0-7503-0833-8 (2 vol. set)
- Mahan, John E. "Deposición de vapor histérica de películas finas" (2000) John Wiley & Sons ISBN 0-471-33001-9
- Mattox, Donald M. "Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing" 2a edición (2010) Elsevier ISBN 978-0-8155-2037-5
- Mattox, Donald M. "The Foundations of Vacuum Coating Technology" (2003) Noyes Publications ISBN 0-8155-1495-6
- Mattox, Donald M. y Vivivenne Harwood Mattox (edidores) "50 años de tecnología de cocción de vacío y el crecimiento de la sociedad de coaters de vacío" (2007), Sociedad de coaters de vacío ISBN 978-1-878068-27-9
- Westwood, William D. "Deposición del equipo", AVS Education Committee Book Series, Vol. 2 (2003) AVS ISBN 0-7354-0105-5
- Willey, Ronald R. "Practical Monitoring and Control of Optical Thin Films (2007)" Willey Optical, Consultants ISBN 978-0-615-13760-5
- Willey, Ronald R. "Equipos prácticos, materiales y procesos para películas ópticas" (2007) Willey Optical, Consultores ISBN 978-0-615-14397-2