Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Film sottili: differenze tra le versioni
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*'''[[Micro_e_nanotecnologia/Microtecnologia/Film_sottili/Molecular_Beam_Epitaxy_(MBE)|Molecular beam epitaxy]]''' (''MBE'') in questo caso un getto di un elemento è diretto verso il substrato, in maniera tale che la deposizione del metallo avviene lentamente depositando uno strato atomico alla volta. Con tale tecnica si riescono a fabbricare materiali speciali e composti, ad esempio, l'[[w:Arseniuro_di_gallio|arseniuro di gallio]] può essere depositato applicando uno strato di [[w:Gallio|Gallio]], poi uno di [[w:Arsenico|Arsenico]] e così via, il processo è contemporaneamente chimico e fisico. Il getto di materiale può provenire da un forno o da un reazione chimica (viene in questo caso chiamata epitassia chimica). Questa tecnica è condotta in vuoto molto spinto (tipicamentee 10<sup>-8</sup> Pa).
=Caratteristiche dei film=
==Ulteriori letture==▼
==Spessore==
Lo spessore dei film sottili viene misurato sia durante il processo di crescita che a posteriori.
Durante il processo di crescita le bilance al quarzo sono da sempre il metodo più facile utilizzato. Un sottile quarzo metallizzato ha una frequenza caratteristica ben facilmente misurabile avendo un elevato fattore di merito, se un film di densità nota si deposita sulla sua superfice cambia in maniera apprezzabile la frequenza di risonanza (diminuisce) quindi durante il processo di evaporazione è possibile misurare la velocità di deposizione del materiale e lo spessore finale: la precisione di misura è di 0.1 nm (quindi si riesce ad apprezzare anche la deposizione di uno strato monoatomico. In presenza nella camera da vuoto di segnali di grande intensità a radio frequenza la misura della frequenza del quarzo non è in genere possibile: quindi la misura viene effettuata prima e dopo il processo, non durante il processo.
Dopo la deposizione lo spessore del film se è uniforme può essere misurato mediante elissometria (nel caso di film in genere isolanti). L'elissometria è basata sulla misura del cambiamento dello stato di polarizzazione della luce riflessa da un substrato in funzione dell'angolo di incidenza è una tecnica molto precisa ma richiede buone conoscenze dei fenomeni.
Se il film depositato ha delle parti rimosse (o mascherate dai processi) la tecnica della punta è molto usata.In questo caso una punta estremente appuntita con carico estremamente piccolo (per evitare di graffiare il film) viene fatto scorrere sopra il film e il suo spostamento vertcale viene trasformato in un segnale misurabile. La tecnica è semplice e largamente diffusa.
==Adesione==
L'adesione è una proprietà molto importante nei film sottili. Un film con buona adesione non viene rimosso se applichiamo su esso un nastro adesivo e lo rimuoviamo (vi sono diversi nastri adesivi più o meno forti). In ogni caso i metalli che si ossidano in presenza di ossigeno e formano con il substrato dei legami chimici hanno una ottima adesione (Titanio, Cromo), i metalli con adesione solo fisica (Oro, Argento) hanno una scarsa adesione.
==''Stress''==
Quasi tutti i film, prodotti in qualsiasi maniera sono in uno strato di stress interno. Lo stress può essere compressivo (cioè il film tende ad espandersi parallelamente alla superfice: nei casi estremi si rigonfia in alto. Oppure può avere uno stress tensile (cioè il film si contrae) in questo caso se lo sforzo eccede il limite elastico del film si interrompe in alcune zone. I metalli refrattari sono quelli che hanno in genere il più alto stress, mentre i metalli morbidi (Rame, Alluminio, Oro, Argento) hanno in genere piccolo stress. Aggistando la temperatura del substrato permette di controllare lo stress, ma un grande ruolo lo riveste il tipo di substrato usato. Nel caso dello sputtering variando i parametri di deposizione si riesce a controllare lo stress in maniera riproducibile. La misura dello stress viene fatta con precisione con la diffrazione ai raggi X ma anche depositando i film su substrati molto sottili e misurandone la deformazione.
*L. I. Maissel, R. Glang (eds.) "Handbook of Thin Film Technologie" (1970) McGraw Hill, New York.
*R. A. Levy (ed.) "Microelectronic Materials and Processed" (1986) Kluwer Academic Publisher.
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