¿Cuáles son los diferentes tipos de materiales de película delgada?
Hay una gran variedad de materiales de película delgada. Los metales seleccionados son opciones populares porque son maleables y se fabrican fácilmente en láminas delgadas. Con la ciencia de la nanotecnología, la manipulación de átomos y moléculas, elementos inestables líquidos y gaseosos también se pueden utilizar como materiales eficientes.
Los espejos utilizan una película delgada y, en este tipo de aplicación, se utilizan metales como el aluminio, la plata y el cobre. El estaño se mezcla cuando se usa plata para hacer que este último se una con la superficie del vidrio. Los procesos más modernos y económicos utilizan metales líquidos como materiales de película delgada. El nitrato de plata, por ejemplo, se diluye con otros productos químicos, se vierte sobre una superficie y se deja secar, dando como resultado un espejo.
Los dispositivos más modernos también utilizan películas delgadas, como paneles solares, telescopios de alta potencia e incluso chips de memoria. Estas tecnologías requieren que se apliquen películas delgadas con tanta precisión y suavidad que se desarrollen compuestos más avanzados para lograr un recubrimiento uniforme. El (di) seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) es uno de los materiales de película delgada más populares, especialmente para paneles solares, ya que pueden absorber la energía solar. La silicona cristalina también es un componente estándar para paneles solares.
Se ha investigado una solución líquida como posible material para película delgada. Las nanofibras y otros líquidos forman una mezcla que, cuando se agita, puede cubrir una superficie en solo unos segundos. Esta solución puede producir materiales de película delgada que son más asequibles, más amigables con el medio ambiente y más fáciles de aplicar.
La selección de varios materiales de película delgada puede depender de la técnica de aplicación de la película delgada, ya sea de una deposición química o física. En la deposición química, los líquidos o vapores experimentan un cambio químico cuando interactúan con una superficie, lo que da como resultado una capa uniforme de película delgada. Un ejemplo común de esto es la galvanoplastia, un proceso que utiliza un campo eléctrico para recubrir un objeto con iones metálicos. La deposición física, por otro lado, solo cambia el estado de un material, usualmente convirtiéndolo en sólido. La deposición de esputo es un ejemplo de esto, en el que la superficie sólida expulsa pocos de sus átomos a un plasma, formando una película delgada.
Aparte de los materiales de película delgada, la superficie, o los materiales objetivo, también es un elemento importante. El vidrio es el material objetivo estándar, ya que se adhiere bien con muchos elementos. Otros materiales como la cerámica, la lámina de metal y el plástico están saliendo como posibles superficies para películas delgadas porque son menos costosas que el vidrio.