A deposição de películas finas é um processo crítico no fabrico de micro/nano dispositivos.
Envolve várias etapas fundamentais que são essenciais para a criação de películas finas de elevada qualidade.
O processo começa com a geração de partículas a partir de uma fonte, seguida do seu transporte para o substrato e, finalmente, a sua condensação na superfície do substrato.
Este processo pode ser classificado em métodos químicos e físicos, com exemplos que incluem a deposição química de vapor (CVD), CVD melhorada por plasma (PECVD), deposição de camada atómica (ALD) e técnicas de deposição física de vapor, como a pulverização catódica e a evaporação térmica.
Quais são as 3 etapas principais envolvidas na deposição de película fina?
1. Geração de espécies de deposição
O primeiro passo na deposição de película fina é a criação de espécies de deposição.
Isto envolve o material de origem, que pode ser aquecido (para evaporação térmica) ou sujeito a alta tensão (para pulverização catódica), fazendo com que emita partículas.
Nos métodos químicos, são utilizados precursores que reagem no substrato para formar a película fina.
2. Transporte de partículas
Uma vez que as partículas são emitidas pela fonte, elas devem ser transportadas para o substrato.
Este processo ocorre num ambiente controlado, frequentemente uma câmara de vácuo, para garantir que as partículas se deslocam de forma direcionada e sem perturbações.
As condições no interior da câmara, como a pressão e a temperatura, podem afetar significativamente o processo de deposição.
3. Condensação no substrato
O passo final é a condensação das partículas no substrato.
Quando as partículas atingem o substrato, reflectem-se imediatamente, evaporam-se após um curto período de tempo ou condensam-se para formar uma película fina.
A eficiência desta fase é determinada pelo coeficiente de aderência, que é o rácio entre as partículas condensadas e o número total de partículas que incidem.
Factores como a energia de ativação, a energia de ligação e o coeficiente de adesão desempenham papéis cruciais neste processo.
Estas etapas são fundamentais para a deposição de películas finas e são adaptadas com base nos requisitos específicos da aplicação, tais como as propriedades desejadas do material, a espessura da película e as caraterísticas do substrato.
A escolha da técnica de deposição (química ou física) e o método específico dentro destas categorias (por exemplo, CVD, pulverização catódica) dependem da utilização final da película fina, quer seja para eletrónica, ótica ou outras aplicações especializadas.
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