La deposizione di film sottili è un processo utilizzato per applicare uno strato molto sottile di materiale su un substrato.
Lo spessore di questi strati può variare da pochi nanometri a 100 micrometri.
Questa tecnologia è fondamentale per la produzione dell'elettronica moderna, come i semiconduttori, i dispositivi ottici e i pannelli solari.
Il processo di deposizione può essere classificato in due tipi principali: deposizione chimica e deposizione fisica da vapore (PVD).
4 metodi chiave spiegati
Deposizione chimica
La deposizione chimica prevede l'uso di reazioni chimiche per depositare i materiali su un substrato.
Un metodo comune è quello dei gas precursori.
In questo metodo, un precursore contenente metallo viene attivato in una zona di attivazione per formare un precursore attivato.
Questo precursore viene poi spostato in una camera di reazione dove viene alternativamente adsorbito sul substrato con un gas riducente.
In questo modo si forma un film sottile attraverso un processo di deposizione ciclica.
Deposizione fisica da vapore (PVD)
La PVD utilizza mezzi meccanici, elettromeccanici o termodinamici per depositare un film solido.
A differenza della deposizione chimica, la PVD non si basa su reazioni chimiche per legare i materiali al substrato.
Al contrario, opera in un ambiente di vapore a bassa pressione.
In questo ambiente, il materiale da depositare viene posto in uno stato energetico che provoca la fuoriuscita di particelle dalla sua superficie.
Queste particelle viaggiano in un percorso rettilineo e si condensano quando raggiungono un substrato più freddo, formando uno strato solido.
Questo processo è tipicamente direzionale e meno conforme.
Tecniche e principi
La scelta della tecnica di deposizione dipende dall'applicazione, dai materiali del bersaglio e del substrato e dalle proprietà desiderate del film, come l'uniformità, la resistenza alla corrosione e la conducibilità termica.
Le tecniche più comuni includono l'evaporazione, lo sputtering, la deposizione a fascio ionico e la deposizione da vapore chimico.
Ogni metodo prevede la creazione di un ambiente sotto vuoto per facilitare il libero passaggio delle particelle dalla sorgente al substrato.
Dove si condensano per formare il film sottile.
Applicazioni
La deposizione di film sottili è essenziale per la fabbricazione di dispositivi micro/nano.
In questi dispositivi sono richiesti film sottili di spessore inferiore a 1000 nanometri.
Il processo inizia con l'emissione di particelle da una sorgente.
Segue il loro trasporto sul substrato.
Infine, la loro condensazione sulla superficie del substrato.
Questa tecnologia è parte integrante della funzionalità e delle prestazioni di vari dispositivi elettronici e ottici.
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