La deposizione di film sottili è un processo in cui uno strato sottile di materiale viene applicato su un substrato o su strati precedentemente depositati. Questo processo avviene tipicamente su scala micro, nano o atomica. Questo processo è fondamentale per la fabbricazione di dispositivi micro/nano. Può essere classificato in metodi di deposizione chimica o fisica.
Come si deposita un film sottile? 5 metodi essenziali spiegati
1. Deposizione chimica
La deposizione chimica, come la deposizione chimica da vapore (CVD), prevede l'uso di gas precursori. Un precursore contenente metallo viene introdotto in una zona di attivazione dove viene attivato per formare un precursore attivato. Questo precursore viene poi trasferito in una camera di reazione dove interagisce con un substrato. La deposizione avviene attraverso un processo ciclico in cui il gas precursore attivato e un gas riducente vengono alternativamente adsorbiti sul substrato, formando un film sottile.
2. Deposizione fisica
La deposizione fisica, esemplificata dalla Physical Vapor Deposition (PVD), utilizza mezzi meccanici, elettromeccanici o termodinamici per depositare un film solido. A differenza dei metodi chimici, la deposizione fisica non si basa su reazioni chimiche per legare i materiali. Al contrario, richiede un ambiente di vapore a bassa pressione. Un esempio comune di deposizione fisica è la formazione di brina. Nella PVD, le particelle vengono emesse da una fonte (ad esempio attraverso il calore o l'alta tensione) e poi trasportate sul substrato dove si condensano per formare un film sottile.
3. Evaporazione a fascio di elettroni
È un tipo di PVD in cui un fascio di elettroni viene utilizzato per riscaldare un materiale di partenza, facendolo evaporare e depositandolo su un substrato.
4. Rivestimento Spin
Questa tecnica prevede il deposito di un precursore liquido su un substrato e la sua rotazione ad alta velocità per distribuire uniformemente la soluzione. Lo spessore del film risultante è determinato dalla velocità di rotazione e dalla viscosità della soluzione.
5. Sputtering al plasma
Un'altra tecnica PVD in cui gli ioni di un plasma vengono accelerati verso un materiale bersaglio, provocando l'espulsione di atomi e il loro deposito su un substrato.
Applicazioni
La deposizione di film sottili viene utilizzata per modificare le proprietà dei materiali. Ciò include la modifica delle proprietà ottiche del vetro, delle proprietà corrosive dei metalli e delle proprietà elettriche dei semiconduttori. Viene anche utilizzata per la mascheratura nei processi di incisione e come componente funzionale nei dispositivi, come strato isolante o conduttivo.
In sintesi, la deposizione di film sottili è un processo versatile ed essenziale nella scienza dei materiali e nella fabbricazione di dispositivi. Offre un controllo preciso delle proprietà dei materiali e dello spessore degli strati attraverso vari metodi chimici e fisici.
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