Unha ollada máis atenta á tecnoloxía de deposición de película fina

As películas finas seguen chamando a atención dos investigadores.Este artigo presenta investigacións actuais e máis en profundidade sobre as súas aplicacións, métodos de deposición variable e usos futuros.
"Película" é un termo relativo para un material bidimensional (2D) que é moito máis delgado que o seu substrato, tanto se está destinado a cubrir o substrato como se está encaixado entre dúas superficies.Nas aplicacións industriais actuais, o espesor destas películas finas normalmente varía de dimensións atómicas subnanométricas (nm) (é dicir, <1 nm) a varios micrómetros (μm).O grafeno dunha soa capa ten un grosor dun átomo de carbono (é dicir, ~0,335 nm).
As películas usáronse con fins decorativos e pictóricos na época prehistórica.Hoxe, os artigos de luxo e as xoias están recubertos de finas películas de metais preciosos como bronce, prata, ouro e platino.
A aplicación máis común das películas é a protección física das superficies contra abrasións, impactos, arañazos, erosións e abrasións.As capas de carbono tipo diamante (DLC) e MoSi2 utilízanse para protexer os motores dos automóbiles do desgaste e da corrosión a alta temperatura causada pola fricción entre as pezas móbiles mecánicas.
As películas finas tamén se utilizan para protexer as superficies reactivas do medio ambiente, xa sexa a oxidación ou a hidratación por mor da humidade.As películas condutoras de blindaxe recibiron moita atención nos campos dos dispositivos semicondutores, separadores de películas dieléctricas, electrodos de película fina e interferencia electromagnética (EMI).En particular, os transistores de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET) conteñen películas dieléctricas química e térmicamente estables como SiO2, e os semicondutores complementarios de óxido metálico (CMOS) conteñen películas condutoras de cobre.
Os electrodos de película fina aumentan varias veces a relación entre a densidade de enerxía e o volume dos supercondensadores.Ademais, as películas finas de metal e actualmente as películas finas de cerámica de perovskita MXenes (carburos, nitruros ou carbonitruros de metais de transición) son amplamente utilizadas para protexer os compoñentes electrónicos das interferencias electromagnéticas.
En PVD, o material obxectivo é vaporizado e transfírese a unha cámara de baleiro que contén o substrato.Os vapores comezan a depositarse na superficie do substrato simplemente debido á condensación.O baleiro evita a mestura de impurezas e as colisións entre as moléculas de vapor e as moléculas de gas residual.
A turbulencia introducida no vapor, o gradiente de temperatura, o caudal de vapor e a calor latente do material obxectivo xogan un papel importante na determinación da uniformidade da película e do tempo de procesamento.Os métodos de evaporación inclúen o quecemento resistivo, o quecemento do feixe de electróns e, máis recentemente, a epitaxia do feixe molecular.
As desvantaxes do PVD convencional son a súa incapacidade para vaporizar materiais de punto de fusión moi alto e os cambios estruturais inducidos no material depositado debido ao proceso de evaporación-condensación.A pulverización catódica con magnetrón é a técnica de deposición física de próxima xeración que resolve estes problemas.Na pulverización catódica con magnetrón, as moléculas diana son expulsadas (pulsadas) por bombardeo con ións positivos enerxéticos a través dun campo magnético xerado por un magnetrón.
As películas finas ocupan un lugar especial nos modernos dispositivos electrónicos, ópticos, mecánicos, fotónicos, térmicos e magnéticos e mesmo nos elementos de decoración debido á súa versatilidade, compacidade e propiedades funcionais.PVD e CVD son os métodos de deposición de vapor máis utilizados para producir películas finas de espesores que van desde uns poucos nanómetros ata algúns micrómetros.
A morfoloxía final da película depositada afecta o seu rendemento e eficacia.Non obstante, as técnicas de deposición evaporativa de película delgada requiren máis investigación para predecir con precisión as propiedades de película delgada en función das entradas de proceso dispoñibles, dos materiais obxectivo seleccionados e das propiedades do substrato.
O mercado global de semicondutores entrou nun período emocionante.A demanda de tecnoloxía de chip impulsou e retardou o desenvolvemento da industria, e espérase que a actual escaseza de chips continúe durante algún tempo.É probable que as tendencias actuais configuren o futuro da industria mentres isto continúa
A principal diferenza entre as baterías baseadas en grafeno e as de estado sólido é a composición dos electrodos.Aínda que os cátodos adoitan modificarse, tamén se poden usar alótropos de carbono para facer ánodos.
Nos últimos anos, a Internet das Cousas implantouse rapidamente en case todas as áreas, pero é especialmente importante na industria do vehículo eléctrico.