La deposizione di film sottili è un processo utilizzato per creare strati sottili di materiale su un substrato.
Lo spessore di questi strati varia tipicamente da angstrom a micron.
Questo processo è fondamentale per la fabbricazione di micro/nano dispositivi.
Comporta l'emissione di particelle da una sorgente, il loro trasporto al substrato e la loro condensazione sulla superficie del substrato.
I due metodi principali di deposizione di film sottili sono la deposizione chimica da vapore (CVD) e la deposizione fisica da vapore (PVD).
Come avviene la deposizione di film sottili? 4 fasi chiave spiegate
1. Emissione di particelle
Il processo inizia con l'emissione di particelle da una sorgente.
Questa può essere avviata da vari mezzi, come il calore, l'alta tensione o altre fonti di energia, a seconda del metodo di deposizione utilizzato.
Ad esempio, nell'evaporazione termica, un crogiolo contenente il materiale di destinazione viene riscaldato per emettere particelle.
2. Trasporto delle particelle
Una volta emesse, le particelle vengono trasportate sul substrato.
Il meccanismo di trasporto dipende dal metodo di deposizione.
In un ambiente sotto vuoto, le particelle viaggiano in linea retta dalla sorgente al substrato, garantendo una minima interazione con l'ambiente circostante.
3. Condensazione sul substrato
Una volta raggiunto il substrato, le particelle si condensano formando un film sottile.
Lo spessore e l'uniformità del film dipendono da fattori quali la velocità di deposizione, la temperatura del substrato e la natura delle particelle.
Tecniche come lo spin coating utilizzano la forza centrifuga per distribuire uniformemente un precursore liquido sul substrato, controllando lo spessore del film attraverso la velocità di rotazione e la viscosità del precursore.
4. Metodi di deposizione di film sottili
Deposizione chimica da vapore (CVD)
Nella CVD, un gas precursore viene attivato e poi depositato sul substrato in una camera di reazione.
Il gas e un gas riducente vengono alternativamente adsorbiti sul substrato, formando un film attraverso un processo di deposizione ciclica.
Deposizione fisica da vapore (PVD)
La PVD utilizza mezzi meccanici, elettromeccanici o termodinamici per depositare un film sottile.
Tra gli esempi vi sono l'evaporazione termica e lo sputtering.
Nello sputtering, gli atomi vengono espulsi da un materiale solido di destinazione grazie al bombardamento del bersaglio da parte di particelle energetiche, in genere ioni.
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