Jaké jsou různé typy tenkých filmových materiálů?

Existuje celá řada tenkých filmových materiálů. Vybrané kovy jsou oblíbenou volbou, protože jsou kujné a snadno se vyrábějí do tenkých plechů. S vědou nanotechnologie, manipulací s atomem a molekulami, nestabilními kapalnými a plynnými prvky lze také použít jako účinné materiály.

Zrcátka používají tenký film a v tomto typu aplikace se používají kovy jako hliník, stříbro a měď. Cín je přimíchán, když se používá stříbro k tomu, aby se spojilo s povrchem skla. Modernější a ekonomičtější procesy používají tekuté kovy jako materiály tenkých vrstev. Například dusičnan stříbrný se zředí jinými chemikáliemi, nalije se na povrch a nechá se vyschnout, čímž se získá zrcadlo.

Modernější zařízení také používají tenké filmy, jako jsou solární panely, vysoce výkonné dalekohledy a dokonce i paměťové čipy. Tyto technologie vyžadují, aby byly tenké filmy nanášeny tak přesně a hladce, aby byly vyvinuty pokročilejší sloučeniny, které zajistí rovnoměrný povlak. Měď indium gallium (di) selenide (CIGS) je jedním z nejpopulárnějších materiálů tenkých vrstev, zejména pro solární panely, protože mohou absorbovat sluneční energii. Krystalický silikon je také standardní součástí solárních panelů.

Jako možný materiál pro tenký film byl zkoumán roztok na bázi kapaliny. Nanovlákna a jiné kapaliny vytvářejí směs, která při rozrušení dokáže povrstvit povrch během pouhých sekund. Toto řešení může produkovat tenké filmové materiály, které jsou dostupnější, šetrnější k životnímu prostředí a snáze se aplikují.

Výběr z různých materiálů tenkého filmu může záviset na technice nanášení tenkého filmu, ať už se jedná o chemickou nebo fyzikální depozici. Při chemické depozici dochází u kapalin nebo par k chemické změně, když interagují s povrchem, což má za následek rovnoměrný povlak tenkého filmu. Jedním běžným příkladem je elektrolytické pokovování, což je proces, který využívá elektrické pole k pokrytí předmětu kovovými ionty. Fyzická depozice naproti tomu mění pouze stav materiálu a obvykle jej mění v pevný. Příkladem toho je naprašovací depozice, kde pevný povrch vypouští několik svých atomů do plazmy a vytváří tenký film.

Kromě tenkých filmových materiálů je důležitým prvkem také povrch nebo materiál terče. Sklo je standardní cílový materiál, protože se dobře váže s mnoha prvky. Jiné materiály, jako je keramika, kovová fólie a plast, vycházejí jako možné povrchy pro tenké filmy, protože jsou levnější než sklo.