Film meheek ikertzaileen arreta erakartzen jarraitzen dute. Artikulu honek bere aplikazioei, jalkitze aldakorreko metodoei eta etorkizuneko erabilerei buruzko egungo ikerketak eta sakonagoak aurkezten ditu.
"Film" bere substratua baino askoz meheagoa den bi dimentsioko (2D) material baterako termino erlatiboa da, substratua estaltzeko edo bi gainazal artean tartekatuta egon. Gaur egungo industria-aplikazioetan, film mehe horien lodiera normalean azpinanometrotik (nm) dimentsio atomikoetatik (hau da, <1 nm) mikrometroetara (μm) bitartekoa da. Geruza bakarreko grafenoak karbono atomo bateko lodiera du (hau da, ~0,335 nm).
Filmak apaingarri eta piktoriko helburuetarako erabiltzen ziren historiaurreko garaian. Gaur egun, luxuzko elementuak eta bitxiak metal preziatuen film mehez estalita daude, hala nola brontzea, zilarra, urrea eta platinoa.
Filmen aplikazio ohikoena gainazalen babes fisikoa da urradura, inpaktu, marradura, higadura eta urraduratik. Diamante-itxurako karbonoa (DLC) eta MoSi2 geruzak automozio-motorrak higaduratik eta pieza mekanikoen arteko marruskadurak eragindako higaduratik eta tenperatura altuko korrosioetatik babesteko erabiltzen dira.
Film meheak gainazal erreaktiboak ingurumenetik babesteko ere erabiltzen dira, hezetasunaren ondoriozko oxidazioa edo hidratazioa izan. Film eroaleen blindajeek arreta handia jaso dute gailu erdieroaleen, film dielektrikoen bereizleen, film meheko elektrodoen eta interferentzia elektromagnetikoen (EMI) alorretan. Bereziki, metal oxidoaren eremu-efektuko transistoreek (MOSFET) film dielektriko kimikoki eta termikoki egonkorrak dituzte, hala nola SiO2, eta metal oxidoaren erdieroale osagarriak (CMOS) kobrezko film eroaleak dituzte.
Film meheko elektrodoek energia-dentsitatearen eta superkondentsadoreen bolumenaren arteko erlazioa hainbat aldiz handitzen dute. Horrez gain, metalezko film meheak eta gaur egun MXenes (trantsizio metalezko karburoak, nitruroak edo karbonitruroak) perovskita zeramikazko film meheak oso erabiliak dira osagai elektronikoak interferentzia elektromagnetikoetatik babesteko.
PVDn, xede-materiala lurrundu eta substratua duen hutseko ganbera batera eramaten da. Lurrunak substratuaren gainazalean jalkitzen hasten dira kondentsazioaren ondorioz. Hutsak ezpurutasunak nahastea eta lurrun molekulen eta hondar gas molekulen arteko talkak eragozten ditu.
Lurrunean sartutako turbulentzia, tenperatura-gradienteak, lurrun-fluxu-abiadurak eta xede-materialaren bero ezkutuak rol garrantzitsua dute filmaren uniformetasuna eta prozesatzeko denbora zehazteko. Lurruntze-metodoen artean, berokuntza erresistentea, elektroi-sorta berotzea eta, duela gutxi, izpi molekularra epitaxia.
PVD konbentzionalen desabantailak oso urtze-puntu handiko materialak lurruntzeko ezintasuna eta lurruntze-kondentsazio prozesuaren ondorioz metatutako materialak eragindako egitura-aldaketak dira. Magnetron sputtering arazo hauek konpontzen dituen hurrengo belaunaldiko deposizio fisikoaren teknika da. Magnetron sputtering-ean, xede molekulak kanporatzen dira (sputtering) ioi positibo energetikoekin bonbardaketaz magnetroi batek sortutako eremu magnetiko baten bidez.
Film meheek leku berezia hartzen dute gailu elektroniko, optiko, mekaniko, fotoniko, termiko eta magnetiko modernoetan eta baita dekorazio-elementuetan ere, aldakortasun, trinkotasun eta propietate funtzionalengatik. PVD eta CVD dira gehien erabiltzen diren lurrun-deposizio-metodoak nanometro batzuetatik mikrometro batzuetara bitarteko lodiera duten film meheak sortzeko.
Gordailatutako filmaren azken morfologiak bere errendimenduan eta eraginkortasunean eragiten du. Hala ere, film meheen lurrunketa-jadatze-teknikek ikerketa gehiago behar dute film mehearen propietateak zehatz-mehatz aurreikusteko, eskuragarri dauden prozesu-sarrerak, hautatutako xede-materialak eta substratuaren propietateetan oinarrituta.
Erdieroaleen merkatu globala garai zirraragarrian sartu da. Txip-teknologiaren eskariak industriaren garapena bultzatu eta atzeratu egin du, eta gaur egungo txip eskasiak denbora pixka bat jarraituko duela espero da. Litekeena da egungo joerak industriaren etorkizuna moldatzea, honek aurrera egin ahala
Grafenoan oinarritutako baterien eta egoera solidoko baterien arteko desberdintasun nagusia elektrodoen konposizioa da. Askotan katodoak aldatzen badira ere, karbonoaren alotropoak anodoak egiteko ere erabil daitezke.
Azken urteotan, gauzen Interneta azkar ezarri da ia arlo guztietan, baina bereziki garrantzitsua da ibilgailu elektrikoen industrian.
Argitalpenaren ordua: 2023-04-23