¿Qué es un dispositivo de película delgada?

Un dispositivo de película delgada es cualquier tipo de componente basado en capas de materia extremadamente delgadas, generalmente de silicio semiconductor, nanómetros o billonésimas de metro de espesor, y algunas veces se colocan una encima de la otra para formar un dispositivo o circuito complejo de película delgada. Esto puede involucrar cualquier cosa, desde conjuntos de transistores utilizados para hacer microprocesadores para computadoras, hasta sistemas microelectromecánicos (MEMS), que son sensores diminutos que se utilizan para detectar todo, desde radón y humo en detectores de incendios domésticos hasta movimiento mecánico, variaciones de temperatura, altitud para misiles guiados. Otras aplicaciones para un dispositivo de película delgada incluyen recubrimientos, como el proceso de plateado para espejos, capas ópticas para dar a las lentes cualidades únicas y películas magnéticas basadas en compuestos de hierro como una nueva forma de memoria de computadora. Las baterías avanzadas, los medicamentos farmacéuticos y las aplicaciones de células solares, como las tejas de los tejados que generan su propia energía eléctrica, también se basan en un dispositivo de película delgada de una forma u otra.

Existen varios métodos químicos, físicos y basados ​​en electricidad para generar películas delgadas, algunas de las cuales son capaces de depositar capas de película hasta el nivel finito de átomos individuales. Las primeras formas de éxito comercial para la deposición de película delgada involucraban compuestos semiconductores de silicio. El silicio puro, como aislante completo, se dopa o implanta con iones individuales de fósforo o boro a una velocidad de un átomo de fósforo o boro por cada mil millones de átomos de silicio, para dar a la película delgada propiedades eléctricas semiconductoras. Los nuevos métodos de deposición de película delgada ahora implican crear capas extremadamente finas de compuestos poliméricos, que tienen aplicaciones para células solares flexibles y diodos orgánicos emisores de luz (OLED) que se utilizan para crear paneles de visualización para televisores, monitores de computadora y vallas publicitarias eléctricas.

El proceso de deposición de película delgada es una ciencia muy exigente y precisa, debido en parte al delicado material más comúnmente utilizado para producir componentes de dispositivos de película delgada, silicio de grado semiconductor (SGS). Décadas de investigación y desarrollo en este campo han permitido adaptar la tecnología de película delgada a los nuevos ámbitos de la ciencia de los materiales. El uso del conocimiento de fabricación de deposición de película delgada junto con los avances en la investigación en nanotecnología ha llevado a una gama cada vez más amplia de aplicaciones de dispositivos de película delgada.

Se están generando micropuntos y colocados en contenedores de medicamentos para evitar la importación de productos farmacéuticos falsificados, y ahora se incorporan películas delgadas en los esfuerzos de lucha contra la falsificación con dinero. Los implantes médicos, como los stents, son un dispositivo de película delgada para mejorar el flujo sanguíneo en las arterias, recubierto con capas microscópicas de medicamentos potentes para una liberación lenta en el torrente sanguíneo. Desde los usos en las pruebas de toxicología hasta la entrega de potentes medicamentos contra el cáncer en cantidades extremadamente pequeñas que de otro modo serían mortales, hasta el tejido de películas delgadas de oro y plata en telas de lujo, el concepto de dispositivo de película delgada se está aplicando en una amplia gama de campos e industrias que a menudo pasan desapercibidas para el público debido a su tamaño extremadamente pequeño y sus funciones ocultas.