películas delgadas
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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