Che cos'è il processo a film sottile?
Il processo a film sottile può comportare diverse procedure chimiche o fisiche. Le più comuni tecniche di lavorazione a film sottile utilizzano sostanze chimiche liquide o gassose, metodi di evaporazione o processo di sputtering. Le combinazioni di queste tecniche sono anche comuni nel processo a film sottile, che consente un maggiore controllo sulle proprietà del prodotto finale. Il processo a film sottile può essere di natura fisica o chimica.
I prodotti chimici, sia in forma liquida che gassosa, possono essere utilizzati per creare un film sottile. La deposizione chimica in fase vapore, ad esempio, espone un materiale a una sostanza chimica che si decompone o reagisce al materiale. Ci sono spesso sottoprodotti pericolosi o volatili creati durante questo processo, quindi i laboratori devono essere attrezzati per smaltire i prodotti chimici risultanti. Il riscaldamento del substrato può migliorare la crescita del film sottile durante la deposizione chimica di vapore.
L'evaporazione è un altro comune processo a film sottile. In evaporazione, il materiale target viene riscaldato fino a quando non evapora o sublima. Una volta che la sostanza è un gas, viene rilasciato in una camera che contiene il substrato su cui si formerà il film sottile. La sostanza colpisce il substrato e forma un film sottile.
Esistono diverse macchine che possono essere utilizzate per evaporare i materiali target. Queste macchine possono riscaldare un materiale bersaglio su una serpentina riscaldata, una piastra o in una camera riscaldata. Le sostanze possono anche essere evaporate se colpite da un fascio di elettroni o fotoni ad alta intensità, come quelli emessi da un laser.
Il processo di sputtering, chiamato anche deposizione di sputter o sputtering magnetronico reattivo, è un processo a film sottile comunemente usato. Durante questo processo, un substrato viene inserito in una camera a vuoto in una macchina specializzata. L'aria viene aspirata fuori dalla camera e il materiale bersaglio viene rilasciato nella camera sotto forma di gas. I magneti forti creano una carica che provoca la ionizzazione e il deposito del materiale target sul substrato. Lo spostamento avanti e indietro del substrato durante questo processo garantisce che il film sottile sia uniformemente distribuito sulla sua superficie.
Il processo a film sottile crea film sottili di vari elementi o molecole che variano tra alcune e alcune centinaia di atomi. I film sottili hanno molti usi e sono componenti comuni in computer, dispositivi ottici e come filtri colorati per fotocamere e telescopi. I film sottili sono comunemente realizzati in titanio, alluminio, oro, argento e leghe di questi metalli. I substrati comuni includono metalli, plastica, vetro e ceramica.