películas delgadas

películas delgadas

José Rubén Angulo Abanto

contenido Definición y descripción de una película Técnicas de desarrollo Aplicaciones Importancia para nuestra sociedad conclusiones

¿que es una película delgada ?

Estructura solidas de dos dimensiones Espesor van desde 0,1µm- 300µm La mayoría de las películas delgadas

interaccionan con las ondas. En el siglo XVII los artistas y la pintura En la actualidad con el desarrollo de la

tecnología del vacio

La película delgada debe de tener un soporte o base llamado sustrato

Dos finalidades recubrimiento , fabricación de dispositivos.

Condiciones para una película delgada útil Químicamente estable Espesor uniforme Químicamente puro o de composición

controlado Buena adhesión del sustrato (energía de

enlace)

Desarrollo y técnicas

Deposición fisica de vapor (PVD) deposición de vapor químico (CVD) Deposito iónico (sputtering) Evaporización

'physical vapour deposition' o PVD

Técnica física Material solido al

cual se convierte en vapor para depositarse en el sustrato

Se calienta o se lo bombardea con caños de iones

Aplicación Películas delgadas de Al y

Au sobre sustratos de silicio

Aplicaciones en superficies reflectantes y circuitos integrados

También se emplea para aumentar la conductividad eléctrica de algunos materiales

en esta peicula se utilizaron Al(99.99%),Au(99.99%)

'chemical vapour deposition' o CVD Técnica química La fuente esta en estado gaseoso o

liquido El vapor reacciona y se condensa en

la película delgada La reacción puede ser activada por

un calentamiento del sustrato En el proceso es necesario altas

presiones para alcanzar alta velocidad de deposición

El espesor de la película depende de la temperatura, gradiente de concentraciones, densidades del gas y de la velocidad lineal del flujo

Usos de esta técnica

Películas delgadas de TiO2 Usadas para celdas solares

electroquímica El sustrato es vidrio

recubierto con ITO (oxido de estaño dopado con indio)

Precursores tetracloruro de titanio 99,9% y acetato de etilo

Características Temperatura menores a

350°C cresen de forma amorfa

A mayores que esta temperatura crecen estructuras poli cristalinas

Porosidad y tamaño del grano aumentan con la temperatura

Imágenes tomadas por microscopia electrónica de barrido (SEM)

Avance de esta técnica Películas de SiO2 aplicadas a

transistores Meta, películas con espesor de

4nm o menor Antecedentes, películas de

100nm Se requiere una velocidad de

deposito de 1nm/min Fuente de silicio (SiH4), fuente

de oxigeno (N2O) Presión a 1 a 3 torr, y a una

temperatura de 200°C Substrato de silicio

Resultados Se obtuvieron películas ultra delgadas Velocidad de deposito de 0.56 nm/min

Pulverización catódica ‘sputtering’

Bombardeo de iones energéticos en una blanco el cual desprende partículas en la colisión.

Estas partículas se depositan en el sustrato

Evaporación

Faraday 1857 Se genera vapor por

ebullición o sublimación Con el paso de una

corriente sobre la fuente la cual se calienta y se condensa en la substrato

Las fuentes son óxidos ej. SnO2

Evaporación reactiva se activa por iones de baja velocidad , térmicamente

Usos de películas delgadas

Microelectrónica (resistores, conductores, condensadores)

Óptica (lentes) Protectores (corrosión de

metales) Industria minera y

herramienta Celdas fotovoltaicas

Aplicaciones a la energía solar En busca de la

independencia del petróleo

Globos solares Celdas solares de

películas delgadas Celdas para ventanas

En el Perú Desarrollo de tecnología La industrialización del país En la actualidad no hay mucho

desarrollo de películas delgadas El Perú como siempre tiene un gran

potencial para esta tecnología

referencia http://www.elimparcial.es/ciencia/el-presente-y-el-futuro-de-

la-energia-solar--93048.html http://es.wikipedia.org/wiki/Pulverización_catódica http://www.etafilm.com.tw/images/DCplasmaSputtering.jpg http://vicente1064.blogspot.com/2007/10/qu-es-una-

pelcula-delgada.html http://www.icmm.csic.es/fis/espa/

preparacion_introduccion.html D.A. Egidi deposición de películas delgadas por pvd y su

caracterización mediante AFM E. NIETO.F. FERNANDEZ, P. DURAN y C. MOURE.Películas

delgadas: fabricación y aplicaciones W. Vallejo1, C. Quiñónez y G. Gordillo..Estudio del Efecto de

la Temperatura de Síntesis Sobre la Morfología y Estructura Cristalina de Películas Delgadas de TiO2 Preparadas por el Método CVD