Ang mga manipis na pelikula ay patuloy na nakakaakit ng atensyon ng mga mananaliksik. Ang artikulong ito ay nagpapakita ng kasalukuyan at mas malalim na pananaliksik sa kanilang mga aplikasyon, variable na pamamaraan ng pag-deposito, at mga gamit sa hinaharap.
Ang "Pelikula" ay isang kaugnay na termino para sa isang two-dimensional (2D) na materyal na mas manipis kaysa sa substrate nito, ito man ay nilayon upang takpan ang substrate o ma-sandwich sa pagitan ng dalawang ibabaw. Sa kasalukuyang mga pang-industriya na aplikasyon, ang kapal ng mga manipis na pelikulang ito ay karaniwang mula sa sub-nanometer (nm) atomic na dimensyon (ibig sabihin, <1 nm) hanggang sa ilang micrometers (μm). Ang single-layer graphene ay may kapal ng isang carbon atom (ibig sabihin ~0.335 nm).
Ginamit ang mga pelikula para sa mga layuning pampalamuti at larawan noong sinaunang panahon. Ngayon, ang mga mamahaling bagay at alahas ay pinahiran ng mga manipis na pelikula ng mahahalagang metal tulad ng tanso, pilak, ginto at platinum.
Ang pinakakaraniwang aplikasyon ng mga pelikula ay ang pisikal na proteksyon ng mga ibabaw mula sa abrasion, impact, gasgas, erosion at abrasion. Ang mga layer na tulad ng diamante na carbon (DLC) at MoSi2 ay ginagamit upang protektahan ang mga makina ng sasakyan mula sa pagkasira at mataas na temperatura na kaagnasan na dulot ng alitan sa pagitan ng mga mekanikal na gumagalaw na bahagi.
Ginagamit din ang mga manipis na pelikula upang protektahan ang mga reaktibong ibabaw mula sa kapaligiran, maging ito man ay oksihenasyon o hydration dahil sa kahalumigmigan. Ang mga shielding conductive film ay nakatanggap ng maraming atensyon sa mga larangan ng semiconductor device, dielectric film separator, thin film electrodes, at electromagnetic interference (EMI). Sa partikular, ang mga metal oxide field effect transistors (MOSFET) ay naglalaman ng mga chemically at thermally stable na dielectric films gaya ng SiO2, at ang complementary metal oxide semiconductors (CMOS) ay naglalaman ng conductive copper films.
Ang mga electrodes ng manipis na pelikula ay nagdaragdag ng ratio ng density ng enerhiya sa dami ng mga supercapacitor nang maraming beses. Bilang karagdagan, ang mga metal na manipis na pelikula at kasalukuyang MXenes (transition metal carbide, nitride o carbonitrides) perovskite ceramic thin films ay malawakang ginagamit upang protektahan ang mga elektronikong sangkap mula sa electromagnetic interference.
Sa PVD, ang target na materyal ay pinasingaw at inililipat sa isang silid ng vacuum na naglalaman ng substrate. Nagsisimulang magdeposito ang mga singaw sa ibabaw ng substrate dahil lamang sa condensation. Pinipigilan ng vacuum ang paghahalo ng mga dumi at banggaan sa pagitan ng mga molekula ng singaw at mga natitirang molekula ng gas.
Ang turbulence na ipinakilala sa singaw, ang gradient ng temperatura, ang rate ng daloy ng singaw, at ang nakatagong init ng target na materyal ay may mahalagang papel sa pagtukoy ng pagkakapareho ng pelikula at oras ng pagproseso. Ang mga paraan ng pagsingaw ay kinabibilangan ng resistive heating, electron beam heating at, kamakailan lamang, molecular beam epitaxy.
Ang mga disadvantages ng conventional PVD ay ang kawalan ng kakayahan nitong mag-vaporize ng napakataas na melting point na materyales at ang mga pagbabago sa istruktura na dulot ng idinepositong materyal dahil sa proseso ng evaporation-condensation. Ang Magnetron sputtering ay ang susunod na henerasyong physical deposition technique na lumulutas sa mga problemang ito. Sa magnetron sputtering, ang mga target na molekula ay ibinubugaw (sputtered) sa pamamagitan ng pambobomba na may mga masiglang positibong ion sa pamamagitan ng magnetic field na nabuo ng isang magnetron.
Ang mga manipis na pelikula ay sumasakop sa isang espesyal na lugar sa modernong electronic, optical, mechanical, photonic, thermal at magnetic na mga aparato at kahit na mga item sa dekorasyon dahil sa kanilang versatility, compactness at functional properties. Ang PVD at CVD ay ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan ng pag-deposito ng singaw upang makagawa ng mga manipis na pelikula na may kapal mula sa ilang nanometer hanggang sa ilang micrometer.
Ang panghuling morpolohiya ng nakadeposito na pelikula ay nakakaapekto sa pagganap at kahusayan nito. Gayunpaman, ang mga diskarte sa thin film evaporative deposition ay nangangailangan ng karagdagang pananaliksik upang tumpak na mahulaan ang mga katangian ng thin film batay sa mga available na input ng proseso, mga napiling target na materyales, at mga katangian ng substrate.
Ang pandaigdigang merkado ng semiconductor ay pumasok sa isang kapana-panabik na panahon. Ang pangangailangan para sa teknolohiya ng chip ay parehong nag-udyok at nagpapahina sa pag-unlad ng industriya, at ang kasalukuyang kakulangan ng chip ay inaasahang magpapatuloy nang ilang panahon. Ang mga kasalukuyang uso ay malamang na humubog sa kinabukasan ng industriya habang ito ay nagpapatuloy
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng graphene-based na mga baterya at solid-state na mga baterya ay ang komposisyon ng mga electrodes. Kahit na ang mga cathode ay madalas na binago, ang mga allotropes ng carbon ay maaari ding gamitin upang gumawa ng mga anod.
Sa mga nagdaang taon, ang Internet of Things ay mabilis na ipinatupad sa halos lahat ng mga lugar, ngunit ito ay lalong mahalaga sa industriya ng de-kuryenteng sasakyan.
Oras ng post: Abr-23-2023