Cientificosaficionados.com

Saludos amig@s foristas!!!

Soy ingeniero en mecanica y materiales y siempre tengo curiosidad sobre nuevos modos de trabajar con materiales. Desde hace cierto tiempo estoy investigando sobre la posibilidad de depositar metales sobre superficies (metalicas tambien) en vacio. Este procedimiento debe tener las caracteristicas de:
* Poder controlar la cantidad de material que deseo depositar.
* Poder controlar el area sobre la que proyectaria o depondria el material.
He investigado sobre aceleradores de particulas pequeños, pero aceleran particulas mas no atomos. Yo busco atomos ya que pudiera usar distintos metales, como aluminio, cromo, titanio. Otra posibilidad es la de formar una camara con nube de vapores de metal, pero tengo que proyectarla sobre la superficie y alli no sabria como. A lo mejor polarizando el material base y la nube...
Si existe algun metodo que conoceriais, les agradezco mucho que me den luces a mis ideas.

Muchas Gracias!

Mira estos enlaces.

• http://www.cientificosaficionados.com/tbo/sputering/sputering.htm.
• http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film.
• http://en.wikipedia.org/wiki/Sputter_deposition.

También puedes buscar en el foro y en http://www.google.es las palabras sputtering, sputering, sputerin y derivados ortográficos.

Muchas gracias por la informacion!!!

Ya tengo un poco para leer e ir ordenando ideas. A lo que comience a hacer algo les ire informando.

Un saludo!!!

Saludos jaumegs!!

Muchas Gracias por tu informacion, ya lei algo y me baje algunos libros completos que tratan de la tecnologia. Lo que aun no me esta quedando claro es como despues de la formacion de la nube de atomos del catodo (o material de deposicion) puedo acelerarlas-proyectarlas sobre el substrato. Si alguien tiene ina idea le agradezco el comentario.

Muchas gracias!
Greg

Hola GregGalazka

Resulta que en vacio las particulas tienen mas facilidad para desplazarse. A medida que el vacio aumenta, existe menos posibilidades de que un atomo choque contra otro, por tanto el recorrido medio del atomo aumenta. Si tienes el suficiente vacio como para que el recorrido medio del atomo sea la distancia de la cámara de vacio, pues no es necesario nada más. Las particulas de metal evaporado seguiran un camino recto desde la fuente hasta el sustrato depositado sin que ningun atomo de gas (por ejemplo) ofrezca resistencia.

Te recomiendo que revises técnicas de evaporacion termica, como puede ser con navecillas o con filamentos de tungsteno. Los he probado con buenos resultados y el concepto es el más sencillo que hay en estos casos. Por contra la velocidad de deposicion es bastante dificil de controlar

saludos
Diego
Edito: Hace un par de dias justamente hice alguna prueba y tengo un video en internet
http://www.youtube.com/watch?v=Ne4-10kiSaE

_________________
Mi humilde rincon web

http://sites.google.com/site/skygaps/

Como dice Diego Gonzalez, basta con evaporar el material con el que quieras hacer el recubrimiento y el solo se depositará en forma más o menos uniforme sobre la superficie del objeto (depende de su geometría y el montaje). La forma más sencilla de hacerlo es elevar la temperatura del material de recubrimiento mediante una corriente eléctrica (tanto por calentamiento óhmico como por calentamiento por inducción) dentro de una campana de vacío.

En el caso del sputtering, fíjate que se aplica una diferencia de potencial entre el material de deposición y el objeto. Ésta diferencia de potencial se encarga de acelerar levemente los iones del material de recubrimiento hacia el objeto a cubrir.

He resaltado la palabra levemente porque es importante que la aceleración no sea muy grande, pues en caso de serlo los iones adquieren energía suficiente como para penetrar el objeto y la deposición superficial se convierte en una implantación de iones (útil para tratamientos superficiales).

Hay muchas técnicas posibles. Cada una de ellas tiene sus campos de aplicación con sus ventajas y sus inconvenientes. No tengo el conocimiento ni la experiencia necesaria como para recomendarte ninguna. Deberás documentarte mejor y esperar a que alguien de el foro con experiencia en el tema te ayude.

Saludos.

Saludos amig@s foristas!!

gracias por los comentarios jaumegs y Diego Gonzalez!!!

Actualmente baje muy buen material en pdf sobre tecnologias de Sputtering, especificamente "THIN FILM MATERIALS TECHNOLOGY Sputtering of Compound Materials" que tiene muy buena informacion asi como otras cosas tambien itneresantes, si lo desean puede haber algun modo de compartirlo. Creo que pasare los proximos meses estudiando y ordenando ideas. Lo que ustedes me sugirieron es interesante tambien. Por ahora me decando mas por el sputtering a que por la evaporacion por resistencia. Mi actual pregunta es que al ya tener la nube, esta recubre principalmente la superficie del substrato ya que tiene una diferencia de potencial respecto a los iones de la nube metalica (corrijanme si me equivoco). Pero lo que intento hacer es que esa nube en lugar de que recubra una superficie amplia, concentrarla con algun electroiman sobre una pequenia pero seleccionada area del substrato, e incluso aplicar una feurte diferencia de potencial del substrato para jugar con esa "incrustacion". Mi pregunta es si esto es posible o si tengo que ademas que bombardear la nube con algun canion de electrones para mantener los iones metalicos?

Muchas Gracias por los comentarios!!

Es posible ionizar unos atomos y hacerlos moverse por un receptaculo en vacio, y ademas desviarlos de su trayectoria. Esto en esencia es un espectrografo de masas. Si ademas de esto con unas lentes electrostaticas desvias el haz de iones, evidentemente podrias incluso depositar atomos es superficies muy especificas y delimitadas. En el fondo es una mezcla de microscopio electronico de barrido y un espectrografo de masas.

Saludos a tod@s!!

Gracias por las respuestas. Como dije, actualmente estoy en la etapa de documentarme bien y revisar que hay en el mercado parecido a lo que quisiera hacer. Yo consegui una compañia que presenta un esquema como el siguiente:




Donde se puede observar la camara con el catodo, luego la seccion con el espectrometro me masas, una seccion de aceleracion asi como un segmento relacionado a un microscopio electronico de barrido (tal cual como lo describio nuestro compañero pfdc, Muchas gracias!!).

Yo actualmente estoy en la etapa de documentarme y organizar ideas. Por lo que me interesa saber varias cosas que propiamente no son de mi area (ya que soy mas del area de materiales para ingenieria) y que seguramente para ustedes son repetidas pero les agradezco que con su experiencia me aclaren.

Mi intencion es la de construir un equipo de Implantacion de Iones, para hacer mis pruepas "caseras". Obviamente no hare todo de la noche a la mañana asi como de una vez. Ire paso a paso y espero tener ciertos resultados en un par de años (no tengo apuro).

Mis preguntas son las siguientes:

1
He visto que varios foristas han realizado ya esperimentos construyendo sus propios equipos, unos los hacen de vidrio, otros de acero inoxidable. Por economia, yo inicialmente me decantaria por el vidrio, pero en tal caso tendria que aprender a soldarlo y adaptar las piezas a mis necesidades. Alguien tiene algun comentario respecto a esta opciony como poder hacer las juntas si tengo mas de un elemento de vidrio??


2
Hay varios componentes que e que hay que fabricar por uno mismo, otros seran comprados nuevos (como las bombas de vacio) y otros seran comprados usados y adaptados (como magnetrones de microondas, etc). De los equipos a fabricar por uno mismo, estoy vislumbrando los electroimanes, las placas de aceleracion para acelerar los iones, los lentes magneticos, etc. Existe algun manual o texto que ayude a diseñar/calcular la geometria de estos elementos asi como a fabricarlos caseramente??

3
Respecto a los elementos que corresponderian a un microscopio electronico de barrido. He buscado un poco y no hay mayores detalles de ellos. Y obviamente comprar uno usado no esta en mis proiridades. Alguien conocera si e posible por uno mismo diseñarlas y fabricarlas?

4
En la seccion de las placas de aceleracion (me imagino que es lo que se llama un acelerador lineal) Si alguien conoce informacion sobre las formulas o donde conseguirlas, y alguna guia para su fabricacion cacera, estaria muy agradecido.

Por ahora me despido. Les agradezco cualquier ayuda!!!
GregGalazka

hola a todos, les dejo una direccion de youtube asi ven una metalizadora de alto vacio. el tema de depocitar otros materiales q no sea aluminio es complicado ya que hay q compensar una importante caida de vacio al momento de metalizar que no quita que se pueda hacer con difusoras, bomba mecanica y roots de buen tamaño.
cualquier pregunta. xebax_2004@hotmail.com
dejo fotos en el foro de camara de vacio.
saludo a todos