CAPAS DELGADAS Y RECUBRIMIENTOS

CAPAS DELGADAS Y RECUBRIMIENTOS
El campo de la síntesis de materiales en forma de capas delgadas
y/o recubrimientos, es actualmente uno de los temas de mayor
empuje tanto en el ámbito científico como en el tecnológico.
Sus aplicaciones abarcan un amplio abanico de posibilidades
extendiéndose desde la producción de multicapas para
microelectrónica, fotónica y optoelectrónica, preparación de capas
con propiedades magnéticas o surperconductoras, pasando por la
protección de pizas mecánicas o recubrimientos para prótesis de
uso médico.
Este desarrollo requirió de la aparición de nuevas técnicas de
análisis físico-químicas para el conocimiento profundo tanto de la
estructura y propiedades de las capas, como de los procesos
microscópicos que tienen lugar durante el crecimiento de las
películas.
Protección de piezas
mecánicas
Industria de la automoción
Óptica
¿Qué se entiende por “Capa Delgada”
Siempre que nos encontremos dentro de los límites macroscópicos
podemos suponer que las propiedades de un material masivo son
independientes de la cantidad de volumen del mismo.
Pero ¿ Qué pasa cuando una de las dimensiones se hace pequeña ?
Al aumentar considerablemente la relación superficie/volumen,
las propiedades del material cambian respecto a los del
material masivo.
Estos cambios tienen su origen tanto en la naturaleza del enlace de
las capas delgadas como en la microsestructura y morfología de las
capas, derivadas de la técnica de producción.
Así podemos establecer como límite de espesor, para que
un material sea considerado como “CAPA DELGADA” ,
aquel a partir del cual los fenómenos de superficie
predominan sobre los de volumen en las propiedades del
material.
En un gran número de casos el límite de espesor puede
estar en el orden de las decenas y centenas de
nanómetros (10-9 m), mientras que en otras puede estar
muy por encima de la micra (10-6 m)
Es interesante resaltar que los cambios de las propiedades son
todavía mucho más notables cuando se reduce a la vez las otras
dos dimensiones, como es el caso de las nanopartículas.
¿ Cuál es el objetivo fundamental de las capas delgadas ?
Modificación de las propiedades
de superficie de un material
Mejora de las
propiedades del
conjunto: Capa-sustrato
Función específica:
Recubrimientos
funcionales
Composite:
Sustrato: aporta sus características básicas ya sea como simple
soporte o con un papel activo por sus propias propiedades
específicas
Capa delgada: aporta propiedades distintas y a menudo superiores a
las del propio sustrato.
Propiedades de
superficie
Propiedades
de volumen
Capa delgada
sustrato
Propiedades
de la intercara
Aplicaciones de las capas delgadas y recubrimientos
Tomado de Albella 2003
Sectores tecnológicos
Tomado de Albella 2003