7/25/2019 Tcnicas de Deposito de Pelculas Delgadas

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TCNICAS DE DEPOSITO DE PELCULAS DELGADAS

Comnmente el producto de una sntesis de un material inorgnico es una sustancia

policristalina que se obtiene en forma de polvos. Sin embargo, en muchos casos se

requiere que el material sea obtenido en formas especiales tales como monocristales y

pelculas delgadas. La forma requerida est lgicamente determinada por el uso o

aplicacin que se le dar al material.

La obtencin de un monocristal es muy importante cuando se trata de hacer una

caracteriacin estructural. !ambi"n se requieren monocristales para ser usados en ptica

y electrnica, ya que muchas veces son anistropos para ciertas propiedades.

Las pelculas o capas delgadas tanto amorfas, como mono o policristalinas son muy

importantes en la tecnologa moderna. #ueden ser usadas para formar cubiertas

protectoras sobre otros materiales y han $ugado un papel esencial en la miniaturiacin

de componentes de dispositivos electrnicos. %tra caracterstica importante es que sus

propiedades son con frecuencia diferentes a las propiedades de un material voluminoso,

lo que se deriva de la gran relacin rea & volumen que poseen.

La preparacin de pelculas delgadas se puede dar a travs de:

'"todos qumicos y electroqumicos

'"todos fsicos.

(ntre los m"todos qumicos y electroqumicos se pueden encontrar los siguientes)

*eposito catdico *eposito sin corriente

%+idacin andica

%+idacin t"rmica

*eposito qumico de vapores

Spray pirolisis

Solgel

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- continuacin se describen de forma breve algunos de los m"todos ms utiliados para

el depsito de pelculas delgadas.

Pulverizacin Catdica.

Si una superficie es bombardeada con partculas energ"ticas como iones acelerados, es

posible causar e+pulsin de los tomos de la superficie de un material, un proceso

conocido como sputtering o pulveriacin catdica. (stos tomos eyectados pueden ser

condensados en un substrato para formar una pelcula delgada. (n la mayora de los

casos, los iones positivos de gases neutrales pesados como argn se usan para

bombardear la superficie de materiales. Los materiales de alto punto de fusin pueden

ser usados tan fcilmente como unos de ba$o punto de fusin, y empleando fuentes de

/ o *C la pulveriacin catdica de ambos materiales puede ser lograda y tanto

metales como aislantes pueden ser depositados

Tcnica de de!"icin #u$%ica en &a"e va!r a"i"tida !r la"%a 'PEC(D)

(l principal atractivo de esta t"cnica es su capacidad para formar depsitos a

temperaturas significativamente menores que el C0*, los procesos #(C0* se realian

generalmente a una temperatura del sustrato en el intervalo 122 a 3224C. %tra venta$a es

que la velocidad de depsito obtenida es ms elevada que la de las reacciones t"rmicas,

debido a la reduccin de barreras energ"ticas que acompa5an la utiliacin de un plasma

como fuente de energa. %tra caracterstica es el gran nmero de parmetros variables

que la controlan. (sto permite amplias posibilidades en el a$uste de las propiedades de

los materiales para una aplicacin dada.

Tcnica SOL*GEL.

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(ste proceso consiste bsicamente en la formacin de redes compuestas por elementos

inorgnicos obtenidos a trav"s de dos reacciones qumicas simultneas que son la

hidrlisis y condensacin, "stas se inician a partir de una solucin homog"nea de

alc+ido, solvente, agua y un cataliador, este ltimo puede o no, ser usado, y lo anterior

depende bsicamente del tipo de material y su aplicacin final.

La primera etapa de proceso es la hidrlisis del alc+ido, y puede ser cataliada por

medio de un cido o una base, en esta etapa se obtienen soles, es decir una suspensin

de aspecto similar a una disolucin, que contiene partculas de tama5o inferior a 622 nm

y se forman grupos silanol 7Si %89 al tiempo en que se libera alcohol correspondiente

7%89. Los grupos silanoles comienan a polimeriar por medio de la condensacin, as

se van formando estructuras tridimensionales unidas por enlaces silo+ano 7Si%Si9 al

irse eliminando el agua y el alcohol. -l final de la segunda etapa de condensacin se

forma un gel solido ms o menos compacto y denso, lo cual depender de las

condiciones del secado. Las estructuras tanto del sol como del gel, formados en las

primeras etapas dependen fuertemente de las condiciones de la reaccin inicial como son

la temperatura, el tipo de cataliador, as como, de las velocidades relativas de hidrolisis

y de la condensacin.

-l tiempo entre la formacin del gel durante el secado se le conoce como

enve$ecimiento, siendo este tambi"n un parmetro importante. :n gel no es esttico

durante el enve$ecimiento ya que continan ocurriendo simultneamente las reacciones

de hidrolisis y condensacin. -dems ocurre una remocin de solvente a causa del

encogimiento del gel y tambi"n se puede ocurrir una disolucin y reprecipitacin de

partculas. (stos fenmenos tambi"n afectan a las propiedades qumicas y estructurales

del gel. :n parmetro que sin duda afecta la estructura de los productos es el proceso y

condiciones de sacado. (l secado por evaporacin convencional de un gel induce presin

capilar asociada entre la interfase liquido vapor con un poro. 7*escripcin ms detalladaenhttp)&&;;;1.uca.es&grupinvest&geles&paginas&intro.html9

http://www2.uca.es/grup-invest/geles/paginas/intro.htmlhttp://www2.uca.es/grup-invest/geles/paginas/intro.htmlhttp://www2.uca.es/grup-invest/geles/paginas/intro.html

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Gl!"ari! de Ter%in!l!+$a.

8idrolisis. Las reacciones de hidrlisis se producen cuando los compuestos orgnicos

reaccionan con el agua. Se caracterian por la divisin de una mol"cula de agua en un

grupo de hidrgeno e hidr+ido con uno o ambos de estos apegndose a un producto

orgnico de partida. La hidrlisis, por lo general, requiere el uso de un cataliador cido

o base y se utilia en la sntesis de muchos compuestos tiles. (l t"rmino

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Suspensin coloidal 7coloide o dispersin coloidal9. Son meclas intermedias entre las

soluciones y las suspensiones. Las partculas en los coloides son ms grandes que las

mol"culas que forman las soluciones y se componen de dos elementos o fases) la fase

dispersa y la fase de dispersin.