La deposición de películas y recubrimientos sobre un sustrato ( es decir, deposición de películas y recubrimientos sobre un sustrato ) es un método para obtener capas continuas de material en forma de películas o recubrimientos sobre una superficie fría o caliente de un sustrato mediante la deposición de vapor (gas fase), plasma o solución coloidal .
La deposición química de vapor (CVD) de películas está asociada con reacciones de gas a alta temperatura de cloruros metálicos en una atmósfera de hidrógeno y nitrógeno o hidrógeno e hidrocarburos . El rango de temperatura para la deposición de películas de CVD es de 1200-1400 K. El uso de radiación láser reduce la temperatura de deposición a 600-900 K, lo que favorece la formación de películas nanoestructuradas . La deposición de vapor utiliza precursores organometálicos tales como tetradimetil(etil)amidas M[N(CH 3 ) 2 ] 4 y M[N(C 2 H 5 ) 2 ] 4 que tienen una alta presión de vapor; la descomposición del precursor y la activación del gas reactivo (N 2 , NH 3 ) se realiza mediante resonancia de ciclotrón electrónico .
La deposición física (PVD) de películas a partir de la fase gaseosa se realiza en cámaras de vacío a una presión de 10–2–10–3 Pa mediante la condensación sobre el sustrato de los vapores del material obtenidos por calentamiento, evaporación o pulverización catódica del blanco. La presión de vapor del material evaporado es de aproximadamente 1 Pa . Dependiendo del método de impacto en el objetivo, se distinguen la pulverización catódica y magnetrónica , la inducción, el láser y la evaporación de haz de electrones . Los principales parámetros de la deposición física son la temperatura del sustrato (temperatura de condensación), la tasa de condensación, el grado de rarefacción y el método de evaporación (pulverización).
En la deposición de plasma con cátodos metálicos , se utilizan medios de trabajo reactivos (mezclas de argón con nitrógeno o hidrocarburos a una presión de ~0,1 Pa) para mantener una descarga de arco eléctrico ; la deposición se lleva a cabo sobre un sustrato calentado a 500–800 K; la continuidad y el grosor de la película, el tamaño de los cristalitos en ella se controlan cambiando la presión del gas y los parámetros de la descarga del arco eléctrico.
La deposición de películas de soluciones coloidales sobre un sustrato incluye la preparación de la solución, la deposición, el secado y el recocido. Las películas semiconductoras de ZnO, SnO 2 , TiO 2 , CdS, PbS se obtienen por el método de deposición de nanopartículas de óxidos y calcogenuros . Por coprecipitación se obtienen películas nanoestructuradas que contienen nanopartículas de diversas sustancias semiconductoras.
La electrodeposición pulsada de recubrimientos nanoestructurados y películas hechas de metales se lleva a cabo por electrólisis de una solución que contiene iones del elemento depositado. Entre la capa de metal depositado sobre el sustrato y el electrodo sumergido en la solución, se crea una diferencia de potencial variable en el tiempo (pulsante). El tamaño de grano y la composición química de la película se pueden controlar cambiando los parámetros del modo pulsado, los aditivos orgánicos a la solución y la temperatura de la solución y el sustrato.