Jaké jsou různé typy tenkých filmových substrátů?

Tenké filmy měřící kdekoli od tloušťky menší než nanometr až po několik mikrometrů jsou příliš tenké a jemné na to, aby se s nimi dalo manipulovat bez pomoci substrátu. Fólie musí být vytvořeny na povrchu substrátu a po vyrobení musí zůstat k tomuto materiálu připevněny. Existuje mnoho různých typů substrátů tenkých vrstev a inženýři si vybrali substrát na základě zamýšleného použití tenkého filmu. Substráty mohou být vyrobeny z kovu, keramiky, skla, plastu nebo z kombinace těchto materiálů.

Keramické tenkovrstvé substráty se používají pro různé tenké filmy, včetně fólií určených pro použití v elektronice. Supravodiče, polovodiče a mikročipy běžně používají tenký film, který se pěstuje na keramickém substrátu. Některé běžné keramické substráty jsou alumina, beryllie a nitrid hliníku.

Oxid hlinitý je nejčastěji používaným keramickým substrátem, protože materiály použité k jeho vytvoření jsou snadno dostupné a levné. Materiál je odolný, dobře vede teplo a je odolný vůči silným kyselinám a zásadám. Beryllia je další běžná volba, protože má vysokou teplotu tání a je vynikajícím izolátorem.

Nitrid hliníku je materiál, který zůstává stabilní až do 2 498 stupňů Fahrenheita (1 370 stupňů Celsia) a je jedním z nejběžnějších keramických tenkých vrstev. Také rychle vede teplo a při zahřívání se nerozšiřuje. Chemikálie použité k výrobě substrátu nereagují s chemikáliemi používanými v typických polovodičích. Tento materiál se často používá pro chladiče, mikrovlnná zařízení, výkonové tranzistory a v materiálech používaných k manipulaci s předměty při vysokých teplotách.

Sklo nebo čirý plast jsou běžně používané substráty tenkých vrstev, které se nacházejí v optických zařízeních, jako jsou mikroskopy a dalekohledy. Tyto substráty mohou být vybaveny různými tenkovrstvými čočkami, které mohou být navrženy pro provádění různých funkcí. Mohou zúžit rozsah světelných frekvencí, které jsou povoleny přes čočky, nebo mohou zvýšit určité frekvence světla. Různé čočky jsou navrženy podle různých specifikací a jediný substrát ze skla může být vybaven řadou různých tenkých filmových filtrů, které mění vlastnosti světla mnoha různými způsoby.

Některé kovy lze také použít jako tenkovrstvé substráty. Vlastnosti specifických kovů se používají k určení, které tenké filmy by nejlépe podporovaly. Kovové substráty se používají v různých zařízeních s tenkými vrstvami, včetně některých elektronických zařízení.