Танки филмови и даље привлаче пажњу истраживача. Овај чланак представља тренутна и детаљнија истраживања о њиховој примени, променљивим методама таложења и будућој употреби.
„Филм“ је релативан израз за дводимензионални (2Д) материјал који је много тањи од своје подлоге, било да је намењен да покрије подлогу или да буде у сендвичу између две површине. У тренутним индустријским применама, дебљина ових танких филмова се обично креће од суб-нанометарских (нм) атомских димензија (тј. <1 нм) до неколико микрометара (μм). Једнослојни графен има дебљину од једног атома угљеника (тј. ~0,335 нм).
Филмови су коришћени у декоративне и сликовне сврхе у праисторијско доба. Данас су луксузни предмети и накит обложени танким слојевима племенитих метала као што су бронза, сребро, злато и платина.
Најчешћа примена фолија је физичка заштита површина од хабања, удара, огреботина, ерозије и абразије. Дијамантски угљеник (ДЛЦ) и слојеви МоСи2 се користе за заштиту аутомобилских мотора од хабања и корозије на високим температурама узроковане трењем између механичких покретних делова.
Танки филмови се такође користе за заштиту реактивних површина од околине, било да се ради о оксидацији или хидратацији услед влаге. Заштитни проводљиви филмови су добили велику пажњу у областима полупроводничких уређаја, сепаратора диелектричних филмова, танкослојних електрода и електромагнетних сметњи (ЕМИ). Конкретно, транзистори са ефектом поља металног оксида (МОСФЕТ) садрже хемијски и термички стабилне диелектричне филмове као што је СиО2, а комплементарни метални оксидни полупроводници (ЦМОС) садрже проводне бакарне филмове.
Танкослојне електроде повећавају однос густине енергије и запремине суперкондензатора за неколико пута. Поред тога, танки филмови метала и тренутно МКСени (карбиди прелазних метала, нитриди или карбонитриди) перовскит керамички танки филмови се широко користе за заштиту електронских компоненти од електромагнетних сметњи.
У ПВД-у, циљни материјал се испарава и преноси у вакуумску комору која садржи супстрат. Паре почињу да се таложе на површини подлоге једноставно због кондензације. Вакум спречава мешање нечистоћа и сударе између молекула паре и заосталих молекула гаса.
Турбуленција уведена у пару, температурни градијент, брзина протока паре и латентна топлота циљног материјала играју важну улогу у одређивању униформности филма и времена обраде. Методе испаравања укључују отпорно загревање, грејање електронским снопом и, у скорије време, епитаксију молекуларним снопом.
Недостаци конвенционалног ПВД-а су његова неспособност да испари материјале са веома високом тачком топљења и структурне промене изазване у депонованом материјалу услед процеса испаравања-кондензације. Магнетронско распршивање је техника физичког таложења следеће генерације која решава ове проблеме. У магнетронском распршивању, циљни молекули се избацују (прскају) бомбардовањем енергетским позитивним јонима кроз магнетно поље које генерише магнетрон.
Танки филмови заузимају посебно место у савременим електронским, оптичким, механичким, фотонским, термичким и магнетним уређајима, па чак и декоративним предметима због своје свестраности, компактности и функционалних својстава. ПВД и ЦВД су најчешће коришћене методе таложења паром за производњу танких филмова дебљине од неколико нанометара до неколико микрометара.
Коначна морфологија депонованог филма утиче на његове перформансе и ефикасност. Међутим, технике таложења танког филма испаравањем захтевају даља истраживања како би се прецизно предвидела својства танког филма на основу доступних улазних података процеса, одабраних циљних материјала и својстава супстрата.
Глобално тржиште полупроводника је ушло у узбудљив период. Потражња за технологијом чипова је и подстакла и успорила развој индустрије, а очекује се да ће се тренутни недостатак чипова наставити још неко време. Тренутни трендови ће вероватно обликовати будућност индустрије како се ово настави
Главна разлика између батерија на бази графена и чврстих батерија је састав електрода. Иако се катоде често модификују, алотропи угљеника се такође могу користити за прављење анода.
Последњих година Интернет ствари се убрзано примењује у готово свим областима, али је посебно важан у индустрији електричних возила.
Време поста: 23. април 2023