Was ist ein Dünnschichtgerät?
Eine Dünnfilmvorrichtung ist jede Art von Komponente, die auf extrem dünnen Materieschichten basiert, üblicherweise solchen aus halbleitendem Silizium, die Nanometer oder Milliardstel Meter dick sind und manchmal übereinander angeordnet sind, um eine komplexe Dünnfilmvorrichtung oder -schaltung zu bilden. Dies kann alles umfassen, angefangen von Transistoranordnungen, die zur Herstellung von Mikroprozessoren für Computer verwendet werden, bis hin zu mikroelektromechanischen Systemen (MEMS), winzigen Sensoren, die alles erfassen, von Radon und Rauch in Hausbrandmeldern bis hin zu mechanischen Bewegungen, Temperaturschwankungen und Höhenunterschieden Lenkflugkörper. Andere Anwendungen für eine Dünnfilmvorrichtung umfassen Beschichtungen, wie das Versilberungsverfahren für Spiegel, optische Schichten, um Linsen einzigartige Eigenschaften zu verleihen, und Magnetfilme auf der Basis von Eisenverbindungen als eine neue Form von Computerspeicher. Fortschrittliche Batterien, Pharmazeutika und Solarzellenanwendungen wie Dachziegel, die ihren eigenen Strom erzeugen, basieren ebenfalls auf einer Dünnschichtvorrichtung der einen oder anderen Form.
Es gibt verschiedene chemische, physikalische und elektrisch basierte Verfahren zur Erzeugung von Dünnfilmen, von denen einige in der Lage sind, Filmschichten bis auf das endliche Maß einzelner Atome abzuscheiden. Die frühesten Formen des kommerziellen Erfolgs für die Dünnschichtabscheidung betrafen Siliciumhalbleiterverbindungen. Reines Silizium als vollständiger Isolator wird mit einzelnen Ionen von Phosphor oder Bor mit einer Rate von einem Atom Phosphor oder Bor auf jede Milliarde Atome Silizium dotiert oder implantiert, um dem Dünnfilm halbleitende elektrische Eigenschaften zu verleihen. Neue Methoden der Dünnschichtabscheidung umfassen nun die Herstellung extrem feiner Schichten aus Polymerverbindungen, für die flexible Solarzellen und organische Leuchtdioden (OLED) zur Herstellung von Anzeigetafeln für Fernsehgeräte, Computermonitore und elektrische Werbetafeln verwendet werden.
Der Prozess der Dünnschichtabscheidung ist eine sehr genaue und genaue Wissenschaft, die zum Teil auf das empfindliche Material zurückzuführen ist, das am häufigsten zur Herstellung von Dünnschichtbauelementkomponenten verwendet wird, nämlich Silizium in Halbleiterqualität (SGS). Jahrzehntelange Forschung und Entwicklung in diesem Bereich haben es ermöglicht, die Dünnschichttechnologie an neue Bereiche der Materialwissenschaft anzupassen. Das Wissen über die Herstellung von Dünnfilmabscheidungen in Verbindung mit Fortschritten in der Nanotechnologieforschung hat zu einer immer breiteren Palette von Anwendungen für Dünnfilmvorrichtungen geführt.
Es werden Mikropunkte erzeugt und auf Arzneimittelbehältern platziert, um den Import gefälschter Arzneimittel zu verhindern, und Dünnfilme werden jetzt mit Geld in die Bemühungen zur Fälschungsbekämpfung einbezogen. Medizinische Implantate, wie z. B. Stents, sind eine Dünnschichtvorrichtung zur Verbesserung des Blutflusses in Arterien, die mit mikroskopisch kleinen Schichten wirksamer Medikamente zur langsamen Freisetzung in den Blutstrom beschichtet sind. Von Anwendungen in toxikologischen Tests über die Abgabe wirksamer Krebsmedikamente in extrem geringen Mengen, die ansonsten tödlich wären, bis hin zum Verweben von Gold- und Silberdünnfilmen zu Luxusgeweben wird das Dünnschichtbauelement-Konzept in einer Vielzahl von Bereichen angewendet und Branchen, die aufgrund ihrer extrem geringen Größe und verborgenen Funktionen von der Öffentlichkeit häufig unbemerkt bleiben.