Deposición de películas delgadas por ablación láser pulsada a partir de blancos en bulk vs blancos sinterizados

JULIÁN CASTRO; JOSEFINA M SILVEYRA; JUAN M CONDE GARRIDO

Buenos Aires

Congreso; JIAFES 2023; 2023

Facultad de Ingeniería - UBA

Nos propusimos optimizar la síntesis de películas delgadas por ablación láser pulsada reemplazando el uso de blancos en bulk por blancos sinterizados. Los primeros ofrecen una pequeña superficie para ablacionar, son frágiles, y requieren de un proceso de fabricación muy ineficiente en cuanto a la costosa materia prima utilizada y al tiempo de preparación. Los segundos ofrecen una gran superficie para ablacionar y conllevan un proceso de fabricación muy eficiente, tanto de la materia prima utilizada como de tiempo de preparación. Como desventaja, los blancos sinterizados presentan un menor grado de cohesión que los blancos en bulk, corriéndose el riesgo de aumentar la deposición de particulado micrométrico en las películas. Este particulado altera las propiedades físicas locales de las películas sintetizadas y limita la miniaturización de los dispositivos fabricados con ellas.En este trabajo analizamos la calidad de películas delgadas del sistema Ge-Se con y sin Ag, en vistas a su aplicación como sensores químicos y guías ópticas. Mediante microscopía electrónica de barrido SEM caracterizamos el particulado presente en películas depositadas a partir de blancos en bulk y sinterizados. El proceso de ablación fue realizado en forma estática variando la fluencia y el tiempo de ablación/deposición.Encontramos que la mejora en la eficiencia lograda por el cambio del tipo de blanco a ablacionar no aumentó el diámetro del particulado en las películas. Tampoco se identificó un aumento significativo del porcentaje de área cubierta por particulado a pesar del menor grado de cohesión de los blancos sinterizados respecto de los blancos en bulk. El particulado sí mostró ser dependiente de la composición de los blancos. Este fenómeno podría explicarse a partir de observaciones SEM de la morfología superficial de los blancos ablacionados. Proponemos mecanismos de formación de particulado en las películas depositadas y estrategias para limitarlo.