vékonyfilm

Vékonyfilmnek nevezzük bármilyen olyan anyagréteget, amely vastagsága jelentősen kisebb, mint a hordozó felület mérete. A tipikus vastagság nanométeres tartományban van, gyakran néhány mikrométer alatt. A vékonyfilmek célja lehet a felület módosítása, az optikai vagy elektromos tulajdonságok megteremtése, vagy védő és funkcionális rétegként való alkalmazás.

Jellemző lerakodási módszerek közé tartozik a fizikai párologtatásos lerakódás (PVD): evaporáció és sputtering; a kémiai párologtatásos lerakódás (CVD); az atomi rétegenkénti lerakódás (ALD). Továbbá alkalmaznak elektrokémiai bevonatot, spin-coatingot és sol-gel eljárásokat is. A választott technika befolyásolja a vastagság pontosságát, a konformitást, a felületi egyenletességet és az adhéziót.

Az elkészített vékonyfilmre jellemzők közé tartozik a vastagság és a konformitás pontossága, az adhézió, a felületi durvaság, valamint az optikai és elektromos tulajdonságok. A vastagságot gyakran ellipszometria, interferometria és profilometria segítségével mérik. Az anyag kiválasztása a felhasználási követelmények szerint történik, figyelembe véve a környezetet és a mechanikai igényeket.

Alkalmazások közé tartozik a mikroelektronika és a fotonika, ahol a vékonyfilmek optikai rétegek, dielektrikus vagy vezető rétegek lehetnek. Védő bevonatokkal csökkentik a korróziót és a kopást, és szerepet játszanak energiatároló eszközökben, napelemekben vagy érzékelőkben. Gyakori példaanyagok: SiO2, Si3N4, TiN, ITO, valamint különböző fém- és oxidfilmek.

Fejlesztések és kihívások közé tartozik az alacsony hőmérsékletű folyamatok kidolgozása hordozókon, a nagy konformitású és egyenletes borítások elérése, valamint az ALD-alapú nanostruktúrák és nanokompozit rétegek alkalmazásának kibővítése. Emellett a költséghatékonyság és környezeti hatások csökkentése motiválja az új anyagtípusok és folyamatok fejlesztését.