ቀጭን ፊልም የማስቀመጫ ቴክኖሎጂን በቅርበት መመልከት

ቀጫጭን ፊልሞች የተመራማሪዎችን ቀልብ መሳብ ቀጥለዋል። ይህ ጽሑፍ በመተግበሪያዎቻቸው፣ በተለዋዋጭ የማስቀመጫ ዘዴዎች እና የወደፊት አጠቃቀሞች ላይ ወቅታዊ እና የበለጠ ጥልቅ ምርምርን ያቀርባል።
"ፊልም" ማለት ንዑሳን ክፍልን ለመሸፈን ታስቦ ወይም በሁለት ንጣፎች መካከል ሳንድዊች እንዲሆን የታሰበ ባለ ሁለት-ልኬት (2D) ቁሳቁስ ከሱ ስር በጣም ቀጭን የሆነ አንጻራዊ ቃል ነው። አሁን ባለው የኢንደስትሪ አተገባበር፣ የእነዚህ ቀጭን ፊልሞች ውፍረት በአብዛኛው ከንዑስ ናኖሜትር (nm) አቶሚክ ልኬቶች (ማለትም፣ <1 nm) እስከ ብዙ ማይክሮሜትሮች (μm) ይደርሳል። ነጠላ-ንብርብር ግራፊን የአንድ የካርቦን አቶም ውፍረት አለው (ማለትም ~ 0.335 nm)።
በቅድመ ታሪክ ጊዜ ፊልሞች ለጌጣጌጥ እና ለሥዕላዊ ዓላማዎች ያገለግሉ ነበር። ዛሬ የቅንጦት ዕቃዎች እና ጌጣጌጦች እንደ ነሐስ, ብር, ወርቅ እና ፕላቲኒየም ባሉ የከበሩ ማዕድናት ቀጭን ፊልሞች ተሸፍነዋል.
በጣም የተለመደው የፊልሞች አተገባበር የንጣፎችን ከመጥረግ፣ ከተፅእኖ፣ ከመቧጨር፣ ከአፈር መሸርሸር እና ከመበላሸት አካላዊ ጥበቃ ነው። አልማዝ-እንደ ካርቦን (DLC) እና MoSi2 ንብርብሮች አውቶሞቲቭ ሞተሮችን ከመልበስ እና በሜካኒካዊ ተንቀሳቃሽ ክፍሎች መካከል በሚፈጠር ግጭት ምክንያት ከሚፈጠረው ከፍተኛ የሙቀት መጠን ዝገት ለመከላከል ያገለግላሉ።
ቀጫጭን ፊልሞች እንዲሁ ምላሽ ሰጪ ንጣፎችን ከአካባቢው ለመጠበቅ ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ ይህም በእርጥበት ምክንያት ኦክሳይድም ሆነ እርጥበት። በሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ፣ በዲኤሌክትሪክ ፊልም ሴፓራተሮች ፣ በቀጭኑ ፊልም ኤሌክትሮዶች እና በኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት (EMI) ውስጥ የሚከላከሉ ተቆጣጣሪ ፊልሞች ብዙ ትኩረት አግኝተዋል። በተለይም የብረታ ብረት ኦክሳይድ የመስክ ኢፌክት ትራንዚስተሮች (MOSFETs) በኬሚካላዊ እና በሙቀት የተረጋጉ እንደ ሲኦ2 ያሉ ዳይኤሌክትሪክ ፊልሞችን ይይዛሉ እና ተጨማሪ የብረት ኦክሳይድ ሴሚኮንዳክተሮች (CMOS) ኮንዳክቲቭ መዳብ ፊልሞችን ይይዛሉ።
ቀጭን-ፊልም ኤሌክትሮዶች የኃይል ጥግግት ሬሾን ከሱፐርካፕሲተሮች መጠን ጋር ብዙ ጊዜ ይጨምራሉ. በተጨማሪም የኤሌክትሮኒካዊ ክፍሎችን ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት ለመከላከል የብረት ስስ ፊልሞች እና በአሁኑ ጊዜ MXenes (የመሸጋገሪያ ብረታ ካርቦይድ, ናይትሬድ ወይም ካርቦንዳይድስ) የፔሮቭስኪት ሴራሚክ ቀጭን ፊልሞች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ.
በ PVD ውስጥ, የታለመው ቁሳቁስ በእንፋሎት እና በንጥረ ነገሮች ውስጥ ወደ ቫኩም ክፍል ይተላለፋል. በእንፋሎት ምክንያት በቀላሉ በንፋሱ ወለል ላይ መትነን ይጀምራል. ቫክዩም ቆሻሻዎች እንዳይቀላቀሉ እና በእንፋሎት ሞለኪውሎች እና በተቀረው የጋዝ ሞለኪውሎች መካከል ግጭት እንዳይፈጠር ይከላከላል።
በእንፋሎት ውስጥ የገባው ብጥብጥ፣ የሙቀት ቅልጥፍና፣ የእንፋሎት ፍሰት መጠን እና የታለመው ቁሳቁስ ድብቅ ሙቀት የፊልም ተመሳሳይነት እና የሂደት ጊዜን በመወሰን ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ። የትነት ዘዴዎች የመቋቋም ማሞቂያ, የኤሌክትሮን ጨረር ማሞቂያ እና በቅርቡ ደግሞ ሞለኪውላር ጨረር ኤፒታክሲን ያካትታሉ.
የተለመደው የ PVD ጉዳቱ በጣም ከፍተኛ የሆነ የማቅለጫ ነጥብ ቁሳቁሶችን ማመንጨት አለመቻሉ እና በእንፋሎት-ኮንደንስሽን ሂደት ምክንያት በተቀማጭ ቁስ ውስጥ የሚከሰቱ መዋቅራዊ ለውጦች ናቸው. እነዚህን ችግሮች የሚፈታው የማግኔትሮን መትፋት የሚቀጥለው ትውልድ አካላዊ የማስቀመጫ ዘዴ ነው። በማግኔትሮን በሚረጭበት ጊዜ፣ ኢላማ ሞለኪውሎች የሚወጡት በማግኔትሮን በሚመነጨው መግነጢሳዊ መስክ በሃይል አወንታዊ ionዎች በቦምብ በመጣል (የተረጨ) ነው።
ቀጫጭን ፊልሞች በዘመናዊ ኤሌክትሮኒክስ፣ ኦፕቲካል፣ ሜካኒካል፣ ፎቶኒክ፣ ሙቀትና መግነጢሳዊ መሳሪያዎች እና አልፎ ተርፎም የዲኮር ዕቃዎችን በተለዋዋጭነታቸው፣ በጥቅማጥቅነታቸው እና በተግባራዊ ባህሪያቸው ውስጥ ልዩ ቦታ ይይዛሉ። ከጥቂት ናኖሜትሮች እስከ ጥቂት ማይክሮሜትሮች ያሉ ስስ ፊልሞችን ለማምረት PVD እና CVD በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት የእንፋሎት ማስቀመጫ ዘዴዎች ናቸው።
የተከማቸ ፊልም የመጨረሻው ሞርፎሎጂ አፈፃፀሙን እና ውጤታማነቱን ይነካል. ነገር ግን፣ ቀጭን የፊልም ትነት አቀማመጥ ቴክኒኮች ባሉ የሂደት ግብአቶች፣ በተመረጡ ዒላማ ቁሶች እና በንጥረ ነገሮች ላይ ተመስርተው ቀጭን የፊልም ባህሪያትን በትክክል ለመተንበይ ተጨማሪ ምርምር ያስፈልጋቸዋል።
የአለም ሴሚኮንዳክተር ገበያ ወደ አስደሳች ጊዜ ገብቷል። የቺፕ ቴክኖሎጂ ፍላጎት የኢንደስትሪውን እድገት አነሳስቷል እና አዘግይቷል፣ አሁን ያለው የቺፕ እጥረት ለተወሰነ ጊዜም እንደሚቀጥል ይጠበቃል። አሁን ያሉት አዝማሚያዎች ይህ በሚቀጥልበት ጊዜ የኢንደስትሪውን የወደፊት ሁኔታ የመቅረጽ እድሉ ሰፊ ነው።
በግራፊን ላይ የተመሰረቱ ባትሪዎች እና ጠንካራ-ግዛት ባትሪዎች መካከል ያለው ዋነኛው ልዩነት የኤሌክትሮዶች ስብስብ ነው. ምንም እንኳን ካቶዶች ብዙውን ጊዜ የተሻሻሉ ቢሆኑም ፣ የካርቦን አልሎሮፕስ አኖዶችን ለመሥራት ሊያገለግሉ ይችላሉ።
ከቅርብ ዓመታት ወዲህ የነገሮች በይነመረብ በሁሉም አካባቢዎች በፍጥነት ተተግብሯል ፣ ግን በተለይ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ኢንዱስትሪ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ነው።