Definición de criterios y parámetros de diseño de un sistema de depósito químico de vapor asistido por aerosol (AACVD)

Resumen

La técnica de Depósito Químico de Vapor Asistido por Aerosol (AACVD) es un proceso de atomización de la solución precursora, generando gotas que se envían por medio de un gas portador hacia la superficie del sustrato, formando una película delgada cuyas propiedades dependerán de variables como la velocidad de depósito, temperatura del sustrato, tamaño de la gota y número de capas. En éste trabajo se presentan los criterios de diseño mecánico, eléctrico y electrónico empleados para implementar la técnica. El prototipo consiste en una estructura metálica que soporta una placa calefactora y un porta-sustrato donde se ubica la muestra a recubrir; la placa es controlada con un microcontrolador de potencia para mantener constante la temperatura del sustrato. Además, se implementó un sistema de pulverización con un nebulizador ultrasónico 241TM y un sistema de calentamiento de aire con un horno en función rampa MC5438. La tobera de inyección del vapor es guiada por un motor a paso NEMA 17 controlado por Arduino y se desplaza a lo largo del sustrato permitiendo variar la velocidad de depósito, el número de capas, tiempo de retardo entre capas y la distancia a recorrer. Se comparan espectros de transmitancia de películas delgadas de óxido de titanio fabricadas con diferentes parámetros de depósito. En conclusión, con base en los criterios y parámetros de diseño definidos se construyó e implementó la técnica AACVD que permitió fabricar recubrimientos homogéneos con diferentes aplicaciones dependiendo de las sales precursoras y de los parámetros de depósito.