Tha filmichean tana fhathast a’ tarraing aire luchd-rannsachaidh. Tha an artaigil seo a’ taisbeanadh rannsachadh gnàthach agus nas doimhne air na tagraidhean aca, dòighean tasgaidh caochlaideach, agus cleachdaidhean san àm ri teachd.
Tha “Film” na theirm càirdeach airson stuth dà-mheudach (2D) a tha tòrr nas taine na an t-substrate aige, ge bith a bheil e an dùil còmhdach a dhèanamh air an t-substrate no a bhith air a sgaoileadh eadar dà uachdar. Ann an tagraidhean gnìomhachais gnàthach, tha tiugh nam filmichean tana sin mar as trice a’ dol bho tomhasan atamach fo-nanometer (nm) (ie, <1 nm) gu grunn mhicrometers (μm). Tha tiugh de aon atom gualain aig graphene aon-fhillte (ie ~ 0.335 nm).
Bha filmichean air an cleachdadh airson adhbharan sgeadachaidh agus dealbhach anns na h-amannan ro-eachdraidheil. An-diugh, tha stuthan sòghail agus seudaireachd air an còmhdach le filmichean tana de mheatailtean luachmhor leithid umha, airgead, òr agus platanam.
Is e an cleachdadh as cumanta de fhilmichean dìon corporra uachdar bho sgrìobadh, buaidh, sgrìoban, bleith agus sgrìoban. Bithear a’ cleachdadh sreathan gualain coltach ri daoimean (DLC) agus MoSi2 gus einnseanan chàraichean a dhìon bho chaitheamh agus creimeadh teothachd àrd air adhbhrachadh le suathadh eadar pàirtean gluasadach meacanaigeach.
Bidh filmichean tana cuideachd air an cleachdadh gus uachdar reactive a dhìon bhon àrainneachd, ge bith an e oxidation no uisgeachadh a th’ ann air sgàth taiseachd. Tha filmichean giùlain dìon air mòran aire fhaighinn ann an raointean innealan semiconductor, luchd-sgaraidh film dielectric, electrodan film tana, agus eadar-theachd electromagnetic (EMI). Gu sònraichte, tha transistors buaidh achaidh meatailt ogsaid (MOSFETn) a’ toirt a-steach filmichean dielectric seasmhach gu ceimigeach agus gu teirmeach leithid SiO2, agus tha filmichean copair giùlain ann an semiconductors meatailt ocsaid co-phàirteach (CMOS).
Bidh electrodan film tana ag àrdachadh an co-mheas de dhlùths lùtha gu meud supercapacitors grunn thursan. A bharrachd air an sin, tha filmichean tana meatailt agus an-dràsta MXenes (carbidean meatailt gluasaid, nitrides no carbonitrides) filmichean tana ceirmeach perovskite air an cleachdadh gu farsaing gus co-phàirtean dealanach a dhìon bho eadar-theachd electromagnetic.
Ann am PVD, tha an stuth targaid air a ghluasad agus air a ghluasad gu seòmar falamh anns a bheil an t-substrate. Bidh bhalbhaichean a ’tòiseachadh a’ tasgadh air uachdar an t-substrate dìreach air sgàth dùmhlachd. Bidh am falamh a ’cur casg air measgachadh de neo-chunbhalachd agus tubaistean eadar moileciuilean bhalbhaichean agus moileciuilean gas a tha air fhàgail.
Tha àite cudromach aig a’ bhuaireadh a chaidh a thoirt a-steach don smùid, an caisead teòthachd, an ìre sruthadh smùid, agus teas falaichte an stuth targaid ann a bhith a’ dearbhadh èideadh film agus ùine giollachd. Tha dòighean fuasglaidh a’ toirt a-steach teasachadh resistive, teasachadh beam dealanach agus, o chionn ghoirid, epitaxy beam moileciuil.
Is e na h-eas-bhuannachdan a tha aig PVD àbhaisteach nach eil e comasach dha stuthan puing leaghaidh fìor àrd a bhalbhachadh agus na h-atharrachaidhean structarail a tha air adhbhrachadh anns an stuth a chaidh a thasgadh mar thoradh air a’ phròiseas dùmhlachd-falachaidh. Is e sputtering Magnetron an ath ghinealach de thasgadh corporra a bhios a’ fuasgladh nan duilgheadasan sin. Ann an sputtering magnetron, bidh moileciuilean targaid air an cuir a-mach (air an spùtadh) le spreadhadh le ionsan adhartach shunndach tro raon magnetach air a ghineadh le magnetron.
Bidh filmichean tana ann an àite sònraichte ann an innealan dealanach, optigeach, meacanaigeach, photonic, teirmeach agus magnetach an latha an-diugh agus eadhon stuthan sgeadachaidh air sgàth cho sùbailteachd, cho sgiobalta agus a tha iad agus feartan gnìomh. Is e PVD agus CVD na dòighean tasgaidh bhalbhaichean as cumanta a thathas a’ cleachdadh gus filmichean tana a dhèanamh le tiugh bho beagan nanometers gu beagan mhicrometers.
Bidh morf-eòlas deireannach an fhilm a chaidh a thasgadh a’ toirt buaidh air coileanadh agus èifeachdas. Ach, feumaidh dòighean tasgaidh falmhachaidh film tana tuilleadh rannsachaidh gus ro-innse ceart a dhèanamh air feartan film tana stèidhichte air cuir a-steach pròiseas a tha ri fhaighinn, stuthan targaid taghte, agus feartan substrate.
Tha margaidh semiconductor na cruinne air a dhol a-steach do àm inntinneach. Tha iarrtas airson teicneòlas chip an dà chuid air spionnadh agus dàil a chuir air leasachadh a’ ghnìomhachais, agus tha dùil gun lean an gainnead chip a th’ ann an-dràsta airson ùine. Tha e coltach gun toir gluasadan làithreach cumadh air àm ri teachd a’ ghnìomhachais mar a tha seo a’ leantainn
Is e am prìomh eadar-dhealachadh eadar bataraidhean stèidhichte air graphene agus bataraidhean stàite cruaidh co-dhèanamh nan electrodan. Ged a bhios catodes gu tric air an atharrachadh, faodar allotropes de charbon a chleachdadh cuideachd airson anodes a dhèanamh.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chaidh Internet of Things a chuir an gnìomh gu luath anns cha mhòr a h-uile raon, ach tha e gu sònraichte cudromach ann an gnìomhachas nan carbadan dealain.
Ùine puist: Giblean-23-2023