A formação de películas finas é um processo que envolve a deposição de uma camada de material sobre um substrato.
Esta camada varia normalmente entre fracções de um nanómetro e vários micrómetros de espessura.
Este processo é crucial em várias aplicações, incluindo a produção de espelhos domésticos, dispositivos electrónicos e células solares.
A formação de películas finas envolve vários passos fundamentais e pode ser conseguida através de várias técnicas de deposição.
O que é o processo de formação de películas finas? Explicação das 4 etapas principais
1. Criação de espécies de deposição
Este processo envolve a preparação do substrato e do material alvo.
O substrato é o material de base sobre o qual a película fina será depositada.
O material alvo é a substância que irá formar a película fina.
A escolha do substrato e do material alvo depende das propriedades desejadas para o produto final.
2. Transporte de espécies
As espécies de deposição são transportadas do alvo para o substrato utilizando técnicas como a evaporação, a pulverização catódica, a deposição química de vapor (CVD) ou o revestimento por rotação.
Na evaporação, o material alvo é aquecido até se transformar em vapor, que depois se condensa no substrato.
Na pulverização catódica, é utilizado um plasma de alta energia para ejetar átomos do material alvo, que depois se deslocam para o substrato.
A deposição química de vapor envolve a reação química de precursores gasosos para depositar o material no substrato.
O revestimento por centrifugação consiste em fazer girar o substrato enquanto é aplicado um precursor líquido, que depois forma uma película fina à medida que seca.
3. Crescimento e nucleação
Quando o material alvo atinge o substrato, passa por um processo de nucleação e crescimento.
Os átomos do material alvo reflectem-se imediatamente a partir do substrato ou condensam-se na superfície.
A probabilidade de condensação é influenciada por factores como a energia de ativação, a energia de ligação entre o alvo e o substrato e o coeficiente de adesão.
O rácio entre os átomos condensados e os átomos incidentes é conhecido como o coeficiente de aderência.
À medida que mais átomos se condensam, começam a formar uma película contínua, que continua a crescer até se atingir a espessura desejada.
4. Correção e revisão
A técnica de deposição específica escolhida pode afetar significativamente as propriedades da película fina, tais como a sua espessura, uniformidade e adesão ao substrato.
É importante notar que o ambiente durante a deposição, incluindo factores como a temperatura, a pressão e a composição do gás, também pode influenciar a qualidade da película fina.
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