¿Cuáles son los diferentes tipos de sustratos de película delgada?
Las películas delgadas que miden desde menos de un nanómetro hasta unos pocos micrómetros de grosor son demasiado delgadas y delicadas para manejarlas sin la ayuda de un sustrato. Las películas deben crearse en la superficie de un sustrato y permanecer unidas a este material después de su fabricación. Hay muchos tipos diferentes de sustratos de película delgada, y los ingenieros eligieron un sustrato basado en el uso previsto de la película delgada. Los sustratos pueden estar hechos de metal, cerámica, vidrio, plástico o combinaciones de estos materiales.
Los sustratos de película delgada de cerámica se utilizan para una variedad de películas delgadas, incluidas las destinadas a la electrónica. Los superconductores, semiconductores y microchips suelen utilizar una película delgada que se cultiva sobre un sustrato cerámico. Algunos sustratos cerámicos comunes son alúmina, berilio y nitruro de aluminio.
La alúmina es el sustrato cerámico más utilizado en gran medida porque los materiales utilizados para crearlo están disponibles y son baratos. El material es duradero, conduce bien el calor y es resistente a ácidos y bases fuertes. Beryllia es otra opción común porque tiene un alto punto de fusión y es un excelente aislante.
Un material que permanece estable hasta 2,498 grados Fahrenheit (1,370 grados Celsius), el nitruro de aluminio es otro de los sustratos de película delgada de cerámica más comunes. También conduce el calor rápidamente y no se expande cuando se calienta. Los productos químicos utilizados para hacer el sustrato no reaccionan con los utilizados en los semiconductores típicos. Este material se usa a menudo para disipadores de calor, dispositivos de microondas, transistores de potencia y en materiales utilizados para manipular objetos a altas temperaturas.
El vidrio o el plástico transparente son sustratos de película delgada comúnmente utilizados que se encuentran en dispositivos ópticos, como microscopios y telescopios. Estos sustratos pueden equiparse con varias lentes de película delgada, que pueden diseñarse para realizar una variedad de funciones. Pueden reducir el rango de frecuencias de luz que se permiten a través de lentes o mejorar ciertas frecuencias de luz. Las diferentes lentes están diseñadas para diferentes especificaciones, y un solo sustrato de vidrio puede equiparse con varios filtros de película delgada diferentes que cambian las cualidades de la luz de diferentes maneras.
Algunos metales también se pueden usar como sustratos de película delgada. Las propiedades de metales específicos se utilizan para determinar qué películas delgadas serían las más adecuadas. Los sustratos metálicos se utilizan en una variedad de dispositivos de película delgada, incluidos algunos dispositivos electrónicos.