Vacuómetros Televac para la deposición de películas finas

Una película delgada se considera una capa en una superficie cuyo espesor varía entre fracciones de un nanómetro (^10-9 metros) y micrómetros (10-6 metros) y hay dos métodos principales utilizados para el revestimiento de la película delgada en el vacío. El primero es el PVD o deposición física de vapor y el segundo es el CVD o deposición química de vapor. La PVD implica el movimiento físico de las partículas, mientras que la CVD implica una reacción química. Nótese que hay muchos otros tipos y subconjuntos de deposición de película fina, pero la PVD y la CVD son los dos únicos que se tratan en este artículo.

Con la PVD, hay dos métodos primarios: la evaporación y la pulverización. La evaporación y la pulverización se realizan a menudo en el vacío, ya que a medida que la presión disminuye (o a medida que el sistema se adentra en el vacío), la presión del vapor (presión a la que la sustancia pasa de un sólido/líquido a un gas) disminuye, por lo que se pueden utilizar temperaturas más bajas. Esto ayuda a prevenir cualquier efecto negativo de las altas temperaturas en el objeto que se está recubriendo. Además, la eliminación de la atmósfera para la PVD permite que el material evaporado tenga un camino más directo hacia el objeto que se está recubriendo.

Como se puede ver en el cuadro A y en el cuadro B más abajo, la evaporación es bastante sencilla. Se evacua la cámara y se aplica calor y el material de la película se evapora sobre el objeto. La pulverización es ligeramente más compleja, con una diferencia de potencial aplicada entre la cámara de vacío y el material de revestimiento. El gas inerte, como el argón, se añade a la cámara, lo que provoca una descarga eléctrica, dispersando el material de revestimiento sobre el objeto.

Los procesos de CVD implican el uso de un material para reaccionar o descomponer otro material en el objeto que se está recubriendo. Esto es típicamente activado por el calor, pero también puede usar la luz o el plasma como catalizador en ciertos casos. Debido a esto, los procesos de CVD tienden a funcionar a temperaturas mucho más altas, lo que puede ser problemático dependiendo del objeto que se esté recubriendo.

La deposición de película fina tiene una variedad de aplicaciones, incluyendo:

Fabricación de semiconductores, paneles solares, baterías, revestimientos de funcionamiento eléctrico, acabado de productos como revestimientos decorativos, revestimientos ópticos o revestimientos protectores.

So which Televac^® products are useful for thin film deposition? The first is the MX200 vacuum controller with a 4A/7E vacuum gauge combination. This will give vacuum measurement from atmosphere (1000 Torr) down to 10^-8 Torr. The sensors are connected to the controller with cables, allowing for a remote display, and many analog and digital communication options are available, including analog 0 to 10 V DC, EthernetIP, PROFINET, RS-232/RS-485, and USB.

Another option is to take the route of using active gauges. With active gauges the control electronics are mounted directly on the sensing element, and in this case we’d use at least two active gauges; the MX4A thermocouple vacuum gauge for measurement from atmosphere (1000 Torr) to 10^-3 Torr, and the MX7B cold cathode vacuum gauge for measurement from 10^-3 Torr to 10^-8 Torr. Similar output options are available of analog 0 to 10 V DC, EthernetIP, and RS-485. Note that many active gauges can be chained together, and various gauges can be used to achieve different ranges of measurement than what’s outlined in this article.