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Tipos de películas finas de deposição

Várias técnicas de deposição são empregadas, geralmente para adicionar átomos ou moléculas, uma camada de cada vez, para oferecer propriedades diferenciais aos materiais.

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Tipos de películas finas de deposiçãoPelícula fina de deposição é uma técnica utilizada na indústria para aplicar um revestimento fino de uma peça particular feita de um material específico para infundir a sua superfície com certas propriedades. Revestimentos de película fina são aplicados para alterar as propriedades ópticas do vidro, as propriedades corrosivas de metais e as propriedades elétricas de semicondutores.

Várias técnicas de deposição são empregadas, geralmente para adicionar átomos ou moléculas, uma camada de cada vez, em um grande número de materiais que não possuem propriedades de superfície essenciais que os revestimentos finos proporcionam. Qualquer produto ou suprimento que exija um revestimento de volume e peso mínimos pode se beneficiar do método de deposição de filmes finos que expõe um material-alvo para um ambiente energizado de gás, líquido ou plasma.

Os primeiros revestimentos crus de metal foram utilizados no primeiro milênio para melhorar as propriedades refletoras do vidro para espelhos. Nos anos 1600, houve o desenvolvimento de técnicas mais refinadas de revestimento por vidreiros venezianos. Foi apenas 200 anos mais tarde que se desenvolveu maior precisão na aplicação de revestimentos finos, tais como galvanoplastia e deposição a vácuo.

Galvanoplastia é uma forma de deposição química em que a parte a ser revestida é anexada a um elétrodo e submersa em uma solução condutora de íons metálicos. Conforme uma corrente é executada através da solução, os íons são atraídos para a superfície de um peça lentamente para criar uma camada fina de metal.

Soluções semisólidas, chamados de sol-gel, são um outro meio de deposição química de películas finas. Enquanto as partículas de revestimento são suficientemente pequenas, elas irão permanecer em suspensão no gel por tempo suficiente para se organizar em camadas e proporcionar um revestimento, mesmo quando a fração líquida é removida numa fase de secagem.

Deposição a vapor é uma técnica para a criação de deposição de filmes finos em que uma parte é revestida em um gás energizado ou plasma, geralmente em um vácuo parcial. Na câmara de vácuo, átomos e moléculas espalham-se uniformemente e criam um revestimento de pureza e espessuras consistentes.

Indústria de tecnologia utiliza filme de deposição

Indústria de tecnologia utiliza filme de deposição

Diferentemente da deposição de vapor químico, a peça é colocada numa câmara de reação ocupada pelo revestimento na forma gasosa. O gás reage com o material-alvo para criar a espessura do revestimento desejada. Em deposição de plasma, o gás de revestimento é superaquecido de forma iônica que, em seguida, reage com a superfície atômica da peça, geralmente a pressões elevadas.

Em deposição por pulverização catódica, uma fonte de material de revestimento puro sob a forma sólida é energizada por calor ou por bombardeamento de elétrons. Alguns dos átomos da fonte sólida soltam-se e são suspensos uniformemente em torno da superfície da peça em um gás inerte, tal como argônio. Este tipo de deposição de películas é útil na visualização de traços finos em pequenas peças por pulverização catódica revestido em ouro e observados através de um microscópio de elétrons. Ao revestir a parte para estudo posterior, átomos de ouro são deslocados a partir de uma fonte sólida acima da parte e queda sobre a sua superfície através de uma câmara cheia de gás argônio.

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As aplicações de deposição de filmes finos são diversas. Revestimentos ópticos em lentes de vidro e chapas podem melhorar as propriedades de transmissão, refração e reflexão, produzindo proteção ultravioleta (UV) em óculos de grau e vidros antirreflexo. A indústria de semicondutores utiliza revestimentos finos para fornecer condutância melhorada ou isolamento para materiais como silício.

Filmes cerâmicos finos são anticorrosivos, duros e isolantes. Embora quebradiços a baixas temperaturas, têm sido utilizados com sucesso em sensores, circuitos integrados e desenhos mais complexos. Além disso, também aparecem em estruturas inteligentes e ultrapequenas, como baterias, células de energia solar, sistemas de distribuição de medicamentos e até mesmo computadores quânticos.

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