Una película delgada es una capa de material que va desde fracciones de un nanómetro ( monocapa ) hasta varios micrómetros de espesor. La síntesis controlada de materiales como películas delgadas (un proceso denominado deposición) es un paso fundamental en muchas aplicaciones. Un ejemplo familiar es el espejo doméstico , que normalmente tiene una fina capa de metal en la parte posterior de una hoja de vidrio para formar una interfaz reflectante. El proceso de platear una vez se usó comúnmente para producir espejos, mientras que más recientemente la capa de metal se deposita utilizando técnicas como la pulverización catódica.. Los avances en las técnicas de deposición de películas delgadas durante el siglo XX han permitido una amplia gama de avances tecnológicos en áreas como medios de grabación magnética , dispositivos semiconductores electrónicos , dispositivos pasivos integrados , LED , recubrimientos ópticos (como los recubrimientos antirreflectantes ), recubrimientos duros en herramientas de corte , y tanto para la generación de energía (por ejemplo , células solares de película delgada ) como para el almacenamiento ( baterías de película delgada ). También se está aplicando a productos farmacéuticos, a través de la administración de fármacos en película delgada . Una pila de películas delgadas se llama multicapa .
Además de su interés aplicado, las películas delgadas juegan un papel importante en el desarrollo y estudio de materiales con propiedades nuevas y únicas. Los ejemplos incluyen materiales multiferroicos y superredes que permiten el estudio de fenómenos cuánticos.
El acto de aplicar una película delgada a una superficie es la deposición de película delgada : cualquier técnica para depositar una película delgada de material sobre un sustrato o sobre capas previamente depositadas. "Delgado" es un término relativo, pero la mayoría de las técnicas de deposición controlan el espesor de la capa dentro de unas pocas decenas de nanómetros . La epitaxia de haz molecular , el método de Langmuir-Blodgett , la deposición de capas atómicas y la deposición de capas moleculares permiten depositar una sola capa de átomos o moléculas a la vez.
Es útil en la fabricación de productos ópticos (para revestimientos reflectantes , antirreflectantes o vidrio autolimpiante , por ejemplo), productos electrónicos (capas de aislantes , semiconductores y conductores que forman circuitos integrados ), embalaje (es decir, película de PET recubierta de aluminio ), y en el arte contemporáneo (ver la obra de Larry Bell ). A veces se utilizan procesos similares cuando el espesor no es importante: por ejemplo, la purificación del cobre mediante galvanoplastia y la deposición desilicio y uranio enriquecido por un proceso similar a CVD después del procesamiento en fase gaseosa.
Las técnicas de deposición se dividen en dos grandes categorías, dependiendo de si el proceso es principalmente químico o físico . [1]
Aquí, un precursor fluido sufre un cambio químico en una superficie sólida, dejando una capa sólida. Un ejemplo cotidiano es la formación de hollín en un objeto frío cuando se coloca dentro de una llama. Dado que el fluido rodea al objeto sólido, la deposición ocurre en todas las superficies, sin tener en cuenta la dirección; las películas delgadas de las técnicas de deposición química tienden a ser conformes , en lugar de direccionales .