Hvad er tynd filmanalyse?
Tynd filmanalyse er en proces til at undersøge halvlederfilm, som oftest bruges til fremstilling af mikroprocessorer og solenergi-applikationer, for at sikre, at materialet lever op til driftsspecifikationerne. Dette gøres normalt gennem forskellige former for mikroskopi, såsom røntgendiffraktion, scanning af elektronmikroskopanalyse og mere under fremstillingsprocessen. Det er vigtigt, at tynde film opfylder nøjagtige, optiske, elektriske og afsatte standarder for de komponenter, der er baseret på dem, eller små fejl kan forårsage, at hele kredsløbet, de er lavet til at understøtte, mislykkes.
Da der kan være mange trin i processen med at skabe et endeligt tyndt filmbaseret produkt, kan analyse af produktet undervejs også medføre mange trin. På det oprindelige produktionsniveau involverer tynd filmanalyse fra et materiales videnskabelige synspunkt til filmens egenskaber, herunder dens ledningsevne, krystallinsk struktur, kemisk sammensætning og grænsefladepunkter for elektriske komponenter såsom transistorer. Forskellige former for elektronspektroskopi anvendes i denne tynde filmanalyse, herunder Rutherford back-scattering spectroscopy (RBS) til bestemmelse af elementersammensætning, Auger electron spectroscopy (AES) til analyse af overfladefunktioner og mere.
Tynde film, der anvendes i specialiserede applikationer, såsom skærme med flydende krystaller, solceller og batterier, involverer hver deres unikke række tyndfilmanalysetrin. Tynd filmteknologi begynder også at bevæge sig væk fra et basismateriale af silicium. Fleksibel fotovoltaisk tyndfilm (PV) baseret på polyvinylplastforbindelser til solapplikationer kræver også solcelleanalyse, og tyndfilmanalyse af disse materialer involverer et andet sæt processer end dem, der anvendes på silicium.
Solfilm, i modsætning til halvlederfilm, der bruges til mikroprocessorer, gennemgår ofte miljøændringer under brug, som kræver, at den er mere holdbar og holdbar under temperatur og andre ekstremer. Som et resultat kan tyndfilmanalyse af materialer, der er beregnet til solterrasser, for eksempel blive udsat for undersøgelse af mange videnskabelige discipliner, fra materialevidenskab til anvendt fysik, kemi og maskinteknik inden produktet er klar til salg.
Nanoteknologi, både hvad angår udstyr til tynd filmanalyse og fremstillingsprocesser, vil fortsat spille en nøglerolle i kvalitetskontrol for tynde film. Dette inkluderer nødvendigheden af at udføre tyndfilmanalyse i et laboratoriemiljø med rent rum fri for sollys og de fleste støv og luftbårne partikler, hvoraf enhver irreversibel kan skade overfladen på en tynd film. Det maskerings-, ætsnings- og afsætningsudstyr, der bruges til at skabe den tynde film i første omgang, kan også bruges til at køre testtilfælde og analysere kvaliteten af det færdige produkt samt for at sikre, at processen er korrekt kalibreret til at producere funktionelle slutprodukter.