dunnefilmvarianten

Een dunnefilmvariant is een specifieke uitvoering van een dunne film die op een substraat wordt aangebracht met het doel bepaalde eigenschappen te realiseren. De term wordt gebruikt om variaties in samenstelling, kristallijne structuur en dikte aan te duiden die leiden tot verschillende optische, elektrische of mechanische eigenschappen.

Varianten kunnen worden onderverdeeld naar materiaalklasse (metalen, oxiden zoals SiO2 of TiO2, nitriden, halfgeleiders, organische polymeren), naar structuur (amorf, polykrystallijn, kristallijn of epitaxiaal) en naar dikte (van enkele nanometer tot enkele tientallen micrometer). De combinatie van deze factoren bepaalt functies zoals absorptie, refractie-index, geleidbaarheid en mechanische sterkte.

Productie gebeurt meestal via dunne-filmdeposities zoals fysische afzetting (PVD), chemische afzetting (CVD), atomaire laagdepositie (ALD) of oplossing-gebaseerde methoden zoals spin-coating en dip-coating. De procesparameters — temperatuur, druk, omgeving en reactiemechanismen — sturen micro- en macro-structuur en dus de gewenste variant.

Toepassingen omvatten optische coatings (antireflectie en filters), absorberlagen in zonnepanelen, elektronische en fotonische apparaten (inclusief transistorschermen en LED-/OLED-lagen) en beschermende of functionele coatings. Het ontwerp van een dunnefilmvariant vereist afweging tussen eigenschappen zoals transparantie, absorptieverlies, sterkte en hechting.

Kenmerken worden onderzocht met technieken als ellipsometrie, spectroscopie, AFM, SEM en XRD. Belangrijke uitdagingen zijn filmkwaliteit en interne spanning, hechting aan het onderliggende substraat, uniformiteit bij productie op grote schaal en stabiliteit onder operationele omstandigheden.