Thin Film Nedfall Teknikker

Tynne filmer har blitt stadig viktigere for moderne teknologi, finne programmer i optisk belegg, speil, datamaskinens minne og legemidler. Disse materialene er påført på et underlag eller substrat gjennom en prosess som kalles "avsetning". Tynn film avsetningsteknikker kan typisk deles inn i to kategorier: kjemisk og fysisk avsetning. Den førstnevnte er avhengig av et flytende medium som reagerer med en fast overflate. Fysisk avsetning gjelder den tynne filmen ved hjelp av mekaniske eller elektromekaniske krefter. Thin Film deponering teknologier utnytte viktige utviklingstrekk i overflatevitenskap for å muliggjøre effektiv produksjon av materialer, så tynne som hundre nanometer.

Forskjeller mellom kjemiske og fysiske Nedfall

Den fundamentale forskjellen mellom kjemiske og fysikalske tynn film avleiringsteknikker hviler på hvordan atomene eller molekylene som utgjør filmen er levert til substratet. Kjemisk avsetningsteknikker er avhengige av et fluid forløper som reagerer kjemisk med substratet. Fordi den tynne filmmaterialet ledes gjennom et fluid, er kjemisk avsetning konformt, nærmer seg substratet uten preferanse til en bestemt retning. Fysikalske avsetningsteknikker stole på mekaniske eller elektromekaniske midler for å avsette det tynne filmen på substratet. Partikler avsatt bringes til substratet ved å dra nytte av temperatur- eller trykkforskjeller eller ved å fysisk separere atomer fra et mål som senere vil kondensere. Fysikalske tynn film deponering teknikker er retningsbestemte i natur siden partikler vil følge en rett bane fra målet til substratet.

Chemical Vapor Nedfall

Kjemisk dampavsetning, eller CVD, er en kjemisk tynn film deponering teknikk som brukes ved fremstillingen av halvledere og syntetiske diamanter. I CVD fluidet forløperen er et gassform av elementet deponert. Gassen er vanligvis et halogenid eller hydrid, selv om metallorganiske gasser brukes for spesielle anvendelser. Forløperen gass føres inn i et kammer med substratet ved lavt trykk. En kjemisk reaksjon mellom substratet og forløperen finner sted, øker tykkelsen av den tynne filmen. Reaksjonen tillates å fortsette inntil filmen har nådd den ønskede tykkelse.

sputtering

Sputtering er en form for fysisk tynn film deponeringsteknikk hvor atomene fra et målmateriale er brukket av og tillates å komme til hvile på underlaget. I tynn film avsetning, sputtering bruker plasmaer av en edelgass så som argon, til å banke atomer fra målet. Edelgass bruk sikrer at ingen uønskede kjemiske reaksjoner oppstå. Sputtering raskt oppnår ønsket tykkelse nivåer, noe som gjør det til en rask og effektiv teknikk for tynn film deponering.

Molecular Beam Epitaxy

Molekylær bjelke epitaxy, eller MBE, kombinerer elementer av kjemiske og fysiske tynn film deponering teknikker, slik at det å kombinere fordelene med begge. Target materialer avsatt varmes opp før de konverterer direkte fra fast til gassform. De gassformige elementer er deretter tillatt å reagere kjemisk med substratet for å dyrke den tynne filmen. Selv MBE er en langsom teknikk, det bidrar til høy renhet og gir mulighet for epitaxial film vekst som er ønskelig for sensitive enheter som quantum brønner eller prikker. Utviklingen av MBE har åpnet for disse enhetene til å bli integrert inn i hverdagslige enheter som light emitting diodes, eller lysdioder.