Что такое процесс осаждения тонкой пленки?

2024-03-25

Технология осаждения тонких пленок, как важный метод подготовки материалов, широко используется в производстве электронных устройств, оптических покрытий, новой энергетики, функциональных пленок и многих других областях. Развитие технологии осаждения тонких пленок не только способствует прогрессу материаловедения и инженерных технологий, но и оказывает мощную поддержку устойчивому развитию человеческого общества.

Принципы технологии осаждения тонких пленок

Технология осаждения тонких пленок - это процесс нанесения тонких пленок на твердые поверхности физическим или химическим способом. К распространенным методам осаждения тонких пленок относятся физическое осаждение из паровой фазы (PVD), химическое осаждение из паровой фазы (CVD), растворные методы и осаждение из атомного слоя (ALD).

В процессе PVD материалы осаждаются на поверхность подложки путем испарения, например, термического испарения или напыления, а в процессе CVD твердые продукты образуются на поверхности в результате химических реакций в газовой фазе. Метод растворов используется для формирования тонких пленок путем осаждения растворителей в растворе на поверхность подложки, а ALD позволяет получать тонкие пленки путем послойного осаждения с превосходной однородностью и контролем.

Сравнение процессов осаждения тонких пленок

Применение технологии осаждения тонких пленок

производство электроники

Производство транзисторов: При производстве транзисторов используются методы осаждения тонких пленок для получения функциональных пленок, таких как изолирующие слои и металлические проводники. Например, для оптимизации изоляционных свойств транзисторов изоляционные слои из диоксида кремния получают с помощью физического осаждения из паровой фазы (PVD) или химического осаждения из паровой фазы (CVD).

Производство интегральных микросхем (ИМС): в процессе производства ИМС металлические слои, многослойные металлические слои и т.д. подготавливаются методами тонкопленочного осаждения для соединения и разводки. Например, алюминиевые пленки осаждаются методом PVD для подготовки металлических линий, а многослойный оксид кремния готовится методом CVD для подготовки изолирующего слоя.

Производство плоских дисплеев: в процессе производства LCD и OLED используется технология осаждения тонких пленок для подготовки прозрачной проводящей пленки, органического светоизлучающего слоя и т.д.. Такие как использование метода испарения ITO проводящей пленки подготовки, для того, чтобы достичь отображения пропускания света и проводящей функции.

Оптический

Покрытие линз: При подготовке оптических линз используется технология осаждения тонких пленок для получения антибликовых и отражающих пленок. Многослойные диэлектрические отражающие пленки готовятся методом напыления, что позволяет улучшить пропускание и отражательную способность линзы.

Подготовка фильтров: Оптические фильтры обычно готовятся методами осаждения тонких пленок с определенными характеристиками пропускания длин волн. Например, CVD используется для подготовки оптических фильтров с многослойной структурой для достижения селективного пропускания и отражения света на определенных длинах волн.

Новый энергетический сектор

Тонкопленочные солнечные элементы: тонкие пленки аморфного кремния, селенида индия-галлия меди (CIGS) и других материалов получают с помощью технологии тонкопленочного осаждения для изготовления тонкопленочных солнечных элементов. Эти тонкопленочные солнечные элементы характеризуются высокой эффективностью преобразования, тонкостью и гибкостью.

Слой мембраны топливного элемента: В топливных элементах тонкие пленки, такие как оксид титана и стабилизированный оксид иттрия, получают методом атомно-слоевого осаждения (ALD) и другими методами в качестве протонного транспортного слоя и водородного барьерного слоя для улучшения производительности и стабильности топливного элемента.

Поле функциональной пленки

Проводящая пленка ITO: пленка из оксида индия-олова (ITO) как прозрачная проводящая пленка имеет важное применение в области сенсорных экранов, жидкокристаллических дисплеев и так далее. Пленки ITO получают методом напыления для достижения пропускания тока и света.

Магнитные пленки: При изготовлении таких устройств, как магнитные головки для жестких дисков, магнитные пленки получают с помощью таких методов, как напыление или испарение, чтобы добиться высокой чувствительности и стабильности при чтении и записи данных.

Медицинское оборудование и биомедицина

Биосенсоры: В биомедицине для получения функциональных пленок, необходимых для биосенсоров, используются методы тонкопленочного осаждения. Например, методы атомно-слоевого осаждения используются для получения тонких пленок определенных материалов для чувствительного обнаружения и анализа с помощью биосенсоров.

Системы высвобождения лекарств: нанопленки, содержащие лекарства, готовятся методами тонкопленочного осаждения и используются для контроля скорости и места высвобождения лекарств для целевой терапии и медицинского лечения.

В области охраны окружающей среды и энергосбережения

Фотокаталитические материалы: Фотокаталитические материалы, такие как пленки диоксида титана, получают методом тонкопленочного осаждения для разложения загрязняющих веществ и очистки воды. Эти пленки обладают эффективными фотокаталитическими свойствами и находят широкое применение в защите окружающей среды.

Пленки для теплопередачи: тонкие пленки материалов с превосходными свойствами теплопередачи получают с помощью технологии осаждения тонких пленок для использования в производстве энергосберегающих материалов и оборудования для повышения энергоэффективности.

Материаловедение и инженерия поверхности

Антикоррозийные покрытия: технология осаждения тонких пленок используется для получения тонких пленок материалов с антикоррозийными свойствами, которые применяются в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности для продления срока службы материалов и повышения их износостойкости.

Наноструктурные материалы: тонкие пленки материалов со специфическими наноструктурами, такими как нанопроволоки и наночастицы, получают методами тонкопленочного осаждения для изучения свойств материалов и разработки новых материалов.

Нанотехнологии и микро-нанофабрикация

Наноструктурные тонкие пленки: Методы осаждения тонких пленок широко используются в области нанотехнологий для получения тонкопленочных материалов с наноструктурами. Эти наноструктурированные тонкие пленки имеют важное применение в области наноустройств, наносенсоров и т.д., например, получение тонких пленок наночастиц золота методом напыления для поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS).

Шаблоны для микро- и нанопроизводства: методы осаждения тонких пленок используются для подготовки шаблонов микронного размера для микро- и нанопроизводства и нанопечати. Высококачественные металлические пленки получают методом CVD или PVD и используют в качестве травящих масок или шаблонов для микро- и нанопроизводства.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Высокотемпературные защитные покрытия: в аэрокосмической отрасли методы тонкопленочного осаждения используются для получения высокотемпературных защитных покрытий, улучшающих жаропрочность и защитные свойства самолетов. Например, пленки карбида кремния получают с помощью технологии CVD для высокотемпературной защиты ракетных двигателей.

Покрытия для радаров и оптоэлектронных датчиков: покрытия со специфическими оптическими свойствами готовятся по технологии тонкопленочного осаждения и используются для улучшения скрытности и эффективности обнаружения радаров, инфракрасных датчиков и другого оборудования.

Строительные материалы и покрытия

Покрытия для архитектурного стекла: технология тонкопленочного осаждения используется для получения покрытий, контролирующих солнечную активность, для тепло- и светоизоляции архитектурного стекла с целью повышения энергоэффективности зданий.

Антиобрастающие покрытия: Антиобрастающие покрытия, такие как супергидрофобные покрытия или антимикробные покрытия, получают методом тонкопленочного осаждения и наносят на поверхности строительных материалов и объектов, чтобы уменьшить загрязнение и затраты на обслуживание.

Мы предлагаем Услуги по индивидуализации процессов нанесения покрытий (микро- и нанофабрикации), Не стесняйтесь оставлять комментарии.