Hvad er tynd filmkarakterisering?
Tynd filmkarakterisering beskriver sammensætningsanalyse af mikroskopiske lag af materialer, der bruges til optik og halvlederforbedring. Disse materialer tjener mange industrier og teknologier ved at ændre adskillige overfladekarakteristika, såsom optiske, ledende, holdbarhed og andre egenskaber. Nanometrologi henviser til specifikke målinger af de mikroskopiske træk, mens karakterisering kan opdeles i kvalitativ og kvantitativ analyse af talrige træk. Disse kan omfatte observationer af optiske, elektriske og magnetiske egenskaber.
Mange almindelige og unikke anvendelser af tynde film gør nøjagtig analyse af sammensætningen til en vital proces. Talrige teknikker og værktøjer anvendes i udviklingsprocessen. Disse tjener forskning og udvikling og hjælper med at sikre kvalitetskontrol i produktionen. To primære overvejelser ved tynd filmkarakterisering inkluderer processens observerbarhed og evnen til nøjagtigt at estimere filmegenskaber med de tilgængelige metoder. Almindelige metoder kan omfatte spektrofotometriske, interferometriske og ellipsometriske typer; andre inkluderer fototermiske og kombinerede processer.
Aflejring henviser til påføring af film på overflader ved anvendelse af forskellige komplekse teknikker. Dette skaber et behov for sensorer i realtid, der er i stand til at måle egenskaberne for tynde film på plads. Spektrofotometriske teknikker til karakterisering af tynd film inkluderer analyse af reflektans og transmission af optiske egenskaber. Ellipsometriske teknikker observerer polarisationsændringer i lys, der passerer film ved en brydningsindfaldsvinkel og i henhold til deres del af det spektrale bånd. Spektrofotometre og ellipsometre er maskiner designet til at udføre disse analyser.
Interferometri er en tyndfilm-karakteriseringsmetode, der bruger interferogrammer til at måle filmens tykkelse og grænseuhed. Sådanne geometriske kvaliteter observeres gennem lysreflektioner og transmissioner ved hjælp af interferensmikroskoper og interferometre. Fototermiske teknikker bestemmer absorptionsegenskaber, såsom temperatur og termofysiske egenskaber ved anvendelse af optiske mål. Målinger kan omfatte laserkalorimetri, fototermisk forskydning, fotoakustisk gascellemikrofon og spejling.
Andre teknikker kombinerer disse metoder, der passer til. Tynde filmoverfladelag viser ofte forskellige egenskaber end deres sammensatte bulkfunktioner. Strukturelle tyndfilmkarakteriseringsmodeller vurderer defekter og ikke-ensartethed, volumen og optiske uoverensstemmelser samt overgangslagsparametre. I nanoteknologisk skala skal overflader, der kun er et par atomlag tykke, være nøjagtigt afsat og evalueret. Ved grundigt at analysere alle funktioner, defekter og strukturelle og eksperimentelle modeller kan producenter bruge optimale metoder og faciliteter til tyndfilmsudviklingsprocessen.
Specialiserede tyndfilmsindustrier inkluderer virksomheder, der koncentrerer sig om fremstilling af deponeringsudstyr, metrologi og karakterisering og tilknyttede tjenester. Disse materialer er afgørende for adskillige produkter og komponenter. Kategorier kan omfatte forbedringer af mikroelektronik, optik, antireflekterende og slagfast overflader og mange flere i små og storslåede teknologier.