Нимгэн хальс судлаачдын анхаарлыг татсаар байна. Энэхүү нийтлэл нь тэдгээрийн хэрэглээ, хувьсах хуримтлуулах арга, цаашдын хэрэглээний талаархи одоогийн болон илүү гүнзгий судалгааг танилцуулж байна.
"Кино" гэдэг нь субстратыг хучих эсвэл хоёр гадаргуугийн хооронд хавчуулагдсан эсэхээс үл хамааран субстратаасаа хамаагүй нимгэн хоёр хэмжээст (2D) материалын харьцангуй нэр томъёо юм. Одоогийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд эдгээр нимгэн хальсны зузаан нь ихэвчлэн дэд нанометр (нм) атомын хэмжээсээс (жишээ нь <1 нм) хэд хэдэн микрометр (мкм) хүртэл хэлбэлздэг. Нэг давхаргат графен нь нэг нүүрстөрөгчийн атомын зузаантай (өөрөөр хэлбэл ~0.335 нм).
Киног балар эртний үед гоёл чимэглэлийн болон зургийн зориулалтаар ашиглаж байжээ. Өнөөдөр тансаг эд зүйлс, үнэт эдлэлийг хүрэл, мөнгө, алт, цагаан алт зэрэг үнэт металлын нимгэн хальсаар бүрсэн байдаг.
Киноны хамгийн түгээмэл хэрэглээ бол гадаргуугийн элэгдэл, нөлөөлөл, зураас, элэгдэл, элэгдэлээс хамгаалах физик хамгаалалт юм. Алмаз шиг нүүрстөрөгч (DLC) ба MoSi2 давхаргууд нь автомашины хөдөлгүүрийг механик хөдөлж буй хэсгүүдийн хоорондох үрэлтийн улмаас үүссэн элэгдэл, өндөр температурт зэврэлтээс хамгаалахад ашиглагддаг.
Нимгэн хальсыг мөн чийгийн улмаас исэлдэлт эсвэл чийгшүүлэхээс үл хамааран реактив гадаргууг хүрээлэн буй орчны нөлөөнөөс хамгаалахад ашигладаг. Хамгаалах дамжуулагч хальс нь хагас дамжуулагч төхөөрөмж, диэлектрик хальс тусгаарлагч, нимгэн хальсан электрод, цахилгаан соронзон интерференц (EMI) зэрэг салбарт ихээхэн анхаарал хандуулсан. Ялангуяа металл ислийн талбайн эффектийн транзистор (MOSFETs) нь SiO2 зэрэг химийн болон дулааны хувьд тогтвортой диэлектрик хальс, нэмэлт металл ислийн хагас дамжуулагч (CMOS) нь дамжуулагч зэс хальс агуулдаг.
Нимгэн хальсан электродууд нь эрчим хүчний нягтралыг суперконденсаторуудын эзлэхүүнтэй харьцуулж хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлдэг. Нэмж дурдахад метал нимгэн хальс ба одоогоор MXenes (шилжилтийн металл карбид, нитрид эсвэл карбонитрид) перовскит керамик нимгэн хальс нь электрон эд ангиудыг цахилгаан соронзон хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалахад өргөн хэрэглэгддэг.
PVD-д зорилтот материалыг ууршуулж, субстрат агуулсан вакуум камерт шилжүүлдэг. Уур нь конденсацийн улмаас субстратын гадаргуу дээр хуримтлагдаж эхэлдэг. Вакуум нь уурын молекулууд болон үлдэгдэл хийн молекулуудын хооронд бохирдол холилдох, мөргөлдөхөөс сэргийлдэг.
Ууранд орж буй турбулент, температурын градиент, уурын урсгалын хурд, зорилтот материалын далд дулаан зэрэг нь хальсны жигд байдал, боловсруулалтын хугацааг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ууршилтын аргууд нь эсэргүүцэлтэй халаалт, электрон цацрагийн халаалт, сүүлийн үед молекулын цацрагийн эпитакси зэрэг орно.
Уламжлалт PVD-ийн сул тал нь маш өндөр хайлах температуртай материалыг ууршуулах чадваргүй, ууршилт-конденсацийн процессын улмаас хуримтлагдсан материалд үүссэн бүтцийн өөрчлөлт юм. Magnetron sputtering нь эдгээр асуудлыг шийддэг дараагийн үеийн физик хуримтлуулах арга юм. Магнетрон цацах үед зорилтот молекулууд нь магнетроноор үүсгэгдсэн соронзон орны дундуур энерги эерэг ионуудаар бөмбөгдөлтөөр гадагшилдаг.
Нимгэн хальс нь орчин үеийн электрон, оптик, механик, фотоник, дулаан, соронзон төхөөрөмж, тэр ч байтугай гоёл чимэглэлийн зүйлсэд олон талт, нягтрал, үйл ажиллагааны шинж чанараараа онцгой байр эзэлдэг. PVD болон CVD нь хэдэн нанометрээс хэдэн микрометр хүртэл зузаантай нимгэн хальс үүсгэх хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг уурын хуримтлуулах арга юм.
Хадгалсан хальсны эцсийн морфологи нь түүний гүйцэтгэл, үр ашигт нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч нимгэн хальсыг ууршуулах хуримтлуулах арга техник нь боломжтой процессын орц, сонгосон зорилтот материал, субстратын шинж чанарт үндэслэн нимгэн хальсны шинж чанарыг үнэн зөв таамаглах нэмэлт судалгаа шаарддаг.
Дэлхийн хагас дамжуулагчийн зах зээл сэтгэл хөдөлгөм үе рүү орлоо. Чип технологийн эрэлт нь салбарын хөгжлийг түргэсгэж, удаашруулж байгаа бөгөөд одоогийн чипний хомсдол хэсэг хугацаанд үргэлжлэх төлөвтэй байна. Энэ нь үргэлжилсээр байгаа тул өнөөгийн чиг хандлага нь салбарын ирээдүйг тодорхойлох магадлалтай
Графен дээр суурилсан батерей болон хатуу төлөвт батерейны гол ялгаа нь электродуудын найрлага юм. Хэдийгээр катодыг ихэвчлэн өөрчилдөг ч нүүрстөрөгчийн аллотропуудыг анод хийхэд ашиглаж болно.
Сүүлийн жилүүдэд эд зүйлсийн интернет бараг бүх салбарт хурдацтай хэрэгжиж байгаа ч ялангуяа цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд чухал ач холбогдолтой юм.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 4-р сарын 23