Hvad er tynd filmstress?
Tynd filmspænding henviser til et udvalg af strukturelle ufuldkommenheder, der resulterer i nedbrydning eller fiasko af mikroskopiske lag af optisk eller ledende materiale. Ethvert antal problemer kan opstå, når film produceres forkert eller anvendes på et produkt. Med lag kan nogle gange kun nogle få atomer tykke, uplanlagte interaktioner mellem materialer have en markant virkning på filmens præstation. I betragtning af disse mange påvirkninger kan der forekomme flere nøgletyper af tynd filmstress. Disse inkluderer epitaksial stress, termisk stress og vækstspænding såvel som andre deformationsprocesser.
Vedtagelsen af tynd filmteknologi udfordrer udviklingen af fremstillings- og deponeringsprocesser for at imødekomme et bredt sortiment af produkter. Husholdnings- og videnskabelige teknologier er afhængige af tynd film til en lang række applikationer i lysbølgelængde, såsom i de optiske komponenter i kopimaskiner, scannere og tyndfilm solpaneler. Produkter kan også drage fordel af tynde filmforbedringer, såsom ridser eller slagfasthed. Tynd film manipulerer bølgelængde- og ledningsegenskaber og udvider mulighederne i adskillige teknologier. Dens varierede produktions- og deponeringsudfordringer tilbyder et bevægende mål for innovation og forfining.
Tynd filmstress resulterer blandt andet i deponeringsproblemer, termiske processer og laserteknologier. Generelt fremstilles tynd film ved hjælp af metoder, der præsenterer unikke egenskaber, styrker og mangler. Film kan revne eller annulleres og løftes nogle gange fra sit substratmedium, mens andre processer kan forstyrre egenskaber som modstand mod fugt eller oxidation.
Epitaksial tynd filmspænding opstår, når krystalgitter i en film står perfekt op mod dem, der er i underlaget, eller støttemateriale. En misfit-stress resulterer, når filmen og materialet bliver en enkelt krystal. Termisk spænding stammer fra temperaturforskelle under påvirkning af varmeekspansion. Denne type stress forekommer ofte i udstyr, der udsættes for temperaturændringer eller ekstremer.
Vækst tynd film stress, også kendt som iboende stress, misdannes gennem uoverensstemmelser under deponeringsprocessen. Stress opstår typisk, når filmtykkelsen er lagdelt ujævnt. Forskellige tilstande kan forekomme ved komprimering, spænding eller afslapningsforskelle i sammenhængen af krystaller.
En anden type tyndfilmsspænding er kendt som overfladestress. Det forekommer som en kraftenhed pr. Længdenhed under afsætningen. Denne type står i kontrast til overfladeenergi, som er balancen mellem temperatur eller kemisk reaktion på et enhedsareal af overfladen. Korngrænser kan generere stress, da krystaller udviser begrænset fleksibilitet i deres interaktioner.
Som et resultat af tynd filmstress kan effekter generelt ændre ydeevnen for tynd film og deformere den inkonsekvent over dens overfladeareal. Det er vigtigt at forstå og skabe ønskede stressvariationer inden for en tynd films givne temperatur- eller materialegenskaber. Sådanne faktorer fungerer sammen med andre kontrolprocesser, såsom temperaturer og gasstrømme, for at skabe målnøjagtigheder i tynd filmproduktion. Afbalancering af disse processer kan minimere destruktiv interferens og optimere ydelsen af denne mikroskopiske teknologi.