Espectrometría de masas en ingeniería de superficies

MAXIM Static and dynamic SIMS and SNMS applications
MAXIM de Hiden Analytical: analizador cuadrupolar de SIMS para SIMS estáticos y dinámicos y aplicaciones SNMS.

La ingeniería de superficies abarca una gran gama de aplicaciones y metodologías, muchas de las cuales tienen su origen hace miles de años. Así, por ejemplo, alterar la capa externa o el sustrato de un material para optimizar su utilidad y tiempo de vida ha sido una práctica tan extendida y necesaria como lo fueron el tratamiento y colocación de grava comprimida o adoquines en las calzadas.

Actualmente, continúan utilizándose procesos similares para el tratamiento de macroproductos, aunque la ingeniería de superficies moderna se centra cada vez más en alterar materiales a escala microscópica.

Metodologías de ingeniería de superficies en películas delgadas

En términos de ingeniería de superficies, las llamadas “películas delgadas” son nanoestructuras con capas que van desde unos pocos nanómetros (nm) a las dimensiones del micrómetro (μm). Se formulan a través de una multitud de metodologías, incluyendo:

- Deposición de capa atómica (ALD).

- Deposición química de vapor (CVD).

- Grabado de haz de iones (IBE).

- Magnetrón sputtering.

                                                                                            - Deposición química de vapor de metal (MOCVD).

                                                                                              - Crecimiento epitaxial del haz molecular (MBE).

                                                                                                 - Grabado iónico reactivo en plasma (RIE).

                                                                                                   - Grabado por haz reactivo de iones (RIBE).

Estos procesos se aplican para manipular y alterar los sustratos de los materiales en una escala atómica, cambiando y optimizando sus propiedades mecánicas o químicas. Las técnicas de ingeniería de superficies ALD, por ejemplo, se usan comúnmente para recubrir el sustrato de las baterías de litio con recubrimientos de película delgada, diseñados para mejorar la estabilidad mecánica y fomentar el movimiento de electrones entre los cátodos y los ánodos.

Por su parte, las técnicas de deposición química de vapor se utilizan a menudo en la ingeniería de superficies de materiales transparentes o reflectantes, con aplicaciones comunes para la formación de filtros de paso de banda ópticos o vidrio arquitectónico.

Es crucial que se cumplan y mantengan distintas condiciones para garantizar que los productos de película delgada puedan fabricarse de manera eficiente y con resultados reproducibles.

Uno de los métodos principales para garantizarlo es mediante equipos de espectrometría de masas. Este tipo de instrumentación es capaz de monitorizar métricas específicas relacionadas con la masa en equipos de procesamiento de película delgada.

Espectrómetros de masas para películas delgadas

Los espectrómetros de masas múltiples de Hiden Analytical son ampliamente utilizados en procesos de control de calidad de ingeniería de superficies de película delgada.

Su versatilidad permite que puedan usarse como respaldo al desarrollo y fabricación de productos tales como células fotovoltaicas orgánicas, dispositivos digitales emergentes o soluciones innovadoras para automóviles y textiles tecnológicos.

Si deseas obtener más información sobre el uso de espectrómetros en ingenería de superficies, no dudes en contactar con nosotros.

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