Þunnar kvikmyndir halda áfram að vekja athygli rannsakenda. Þessi grein kynnir núverandi og ítarlegri rannsóknir á notkun þeirra, breytilegum útfellingaraðferðum og framtíðarnotkun.
„Kvikmynd“ er afstætt hugtak fyrir tvívítt (2D) efni sem er mun þynnra en undirlag þess, hvort sem því er ætlað að hylja undirlagið eða liggja á milli tveggja yfirborðs. Í núverandi iðnaðarnotkun er þykkt þessara þunnu filma venjulega á bilinu frá undir-nanometer (nm) atómvídd (þ.e. <1 nm) til nokkurra míkrómetra (μm). Einslags grafen hefur þykkt eitt kolefnisatóm (þ.e. ~0,335 nm).
Kvikmyndir voru notaðar í skreytingar- og myndrænum tilgangi á forsögulegum tíma. Í dag eru lúxusvörur og skartgripir húðaðir með þunnum filmum úr góðmálmum eins og bronsi, silfri, gulli og platínu.
Algengasta notkun kvikmynda er líkamleg vörn yfirborðs gegn núningi, höggi, rispum, veðrun og núningi. Demantslíkt kolefni (DLC) og MoSi2 lög eru notuð til að vernda bílavélar gegn sliti og háhita tæringu af völdum núnings milli vélrænna hreyfanlegra hluta.
Þunnar filmur eru einnig notaðar til að vernda hvarfgjarnt yfirborð fyrir umhverfinu, hvort sem það er oxun eða vökvun vegna raka. Hlífðarleiðandi filmur hafa fengið mikla athygli á sviði hálfleiðaratækja, raffilmuskilja, þunnfilmuskauta og rafsegultruflana (EMI). Sérstaklega innihalda málmoxíðsviðsáhrif smári (MOSFETs) efnafræðilega og varmafræðilega stöðugar dielectric kvikmyndir eins og SiO2, og viðbótar málmoxíð hálfleiðarar (CMOS) innihalda leiðandi koparfilmur.
Þunnfilmu rafskaut auka hlutfall orkuþéttleika og rúmmáls ofurþétta um nokkrum sinnum. Að auki eru þunnar málmfilmur og nú MXenes (umskiptamálmkarbíð, nítríð eða karbónitríð) perovskite keramikþunnfilmur mikið notaðar til að verja rafeindahluti fyrir rafsegultruflunum.
Í PVD er markefnið gufað upp og flutt í lofttæmishólf sem inniheldur undirlagið. Gufur byrja að setjast á yfirborð undirlagsins einfaldlega vegna þéttingar. Tómarúmið kemur í veg fyrir blöndun óhreininda og árekstra milli gufusameinda og leifargassameinda.
Óróinn sem kemur inn í gufuna, hitastigshlutfallið, gufuflæðishraðinn og duldur hiti markefnisins gegna mikilvægu hlutverki við að ákvarða einsleitni filmu og vinnslutíma. Uppgufunaraðferðir fela í sér viðnámshitun, rafeindageislahitun og, nýlega, sameindageislaeinkenni.
Ókostir hefðbundins PVD eru vanhæfni þess til að gufa upp efni með mjög háu bræðslumarki og byggingarbreytingar sem verða til í útfelldu efninu vegna uppgufunar-þéttingarferlisins. Magnetron sputtering er næstu kynslóðar líkamlega útfellingartækni sem leysir þessi vandamál. Við sputtering segulóma er marksameindum kastað út (sputtered) með sprengjuárás með orkuríkum jákvæðum jónum í gegnum segulsvið sem myndast af segulreind.
Þunnar filmur skipa sérstakan sess í nútíma rafrænum, sjónrænum, vélrænum, ljóseinda-, hita- og segultækjum og jafnvel skreytingum vegna fjölhæfni þeirra, þéttleika og hagnýtra eiginleika. PVD og CVD eru algengustu gufuútfellingaraðferðirnar til að framleiða þunnar filmur sem eru á þykkt frá nokkrum nanómetrum til nokkurra míkrómetra.
Endanleg formgerð hinnar útfelldu filmu hefur áhrif á frammistöðu hennar og skilvirkni. Hins vegar, þunn filmu uppgufun útfellingartækni krefjast frekari rannsókna til að spá nákvæmlega fyrir þunn filmu eiginleika byggt á tiltækum ferli inntak, völdum mark efni og eiginleika hvarfefnis.
Alheimsmarkaðurinn fyrir hálfleiðara er kominn inn í spennandi tímabil. Eftirspurn eftir flístækni hefur bæði örvað og dregið úr þróun iðnaðarins og búist er við að núverandi flísaskortur haldi áfram í nokkurn tíma. Núverandi þróun mun líklega móta framtíð iðnaðarins þegar þetta heldur áfram
Helsti munurinn á rafhlöðum sem eru byggðar á grafeni og rafhlöðum í föstu formi er samsetning rafskautanna. Þó bakskaut séu oft breytt, er einnig hægt að nota allótróp úr kolefni til að búa til skauta.
Undanfarin ár hefur Internet hlutanna verið hratt innleitt á næstum öllum sviðum, en það er sérstaklega mikilvægt í rafbílaiðnaðinum.
Birtingartími: 23. apríl 2023