Was ist Dünnschichtcharakterisierung?
Die Dünnschichtcharakterisierung beschreibt die Analyse der Zusammensetzung mikroskopischer Schichten von Materialien, die für die Optik und die Halbleiterverbesserung verwendet werden. Diese Materialien dienen vielen Branchen und Technologien, indem sie zahlreiche Oberflächeneigenschaften wie optische Eigenschaften, Leitfähigkeit, Haltbarkeit und andere Eigenschaften verändern. Die Nanometrologie bezieht sich auf spezifische Messungen der mikroskopischen Merkmale, während die Charakterisierung in eine qualitative und quantitative Analyse zahlreicher Merkmale zerlegt werden kann. Dies kann die Beobachtung optischer, elektrischer und magnetischer Eigenschaften einschließen.
Viele übliche und einzigartige Anwendungen von Dünnfilmen machen eine genaue Analyse der Zusammensetzung zu einem entscheidenden Prozess. Im Entwicklungsprozess werden zahlreiche Techniken und Werkzeuge eingesetzt. Diese dienen der Forschung und Entwicklung und tragen zur Qualitätskontrolle in der Produktion bei. Zwei Hauptaspekte bei der Charakterisierung von Dünnfilmen sind die Beobachtbarkeit des Prozesses und die Fähigkeit, Filmeigenschaften mit den verfügbaren Methoden genau abzuschätzen. Gängige Methoden können spektrophotometrische, interferometrische und ellipsometrische Typen umfassen. andere umfassen photothermische und kombinierte Prozesse.
Die Abscheidung bezieht sich auf das Aufbringen eines Films auf Oberflächen unter Verwendung verschiedener komplexer Techniken. Dies erfordert Echtzeitsensoren, mit denen die Eigenschaften von Dünnfilmen an Ort und Stelle gemessen werden können. Spektralphotometrische Techniken zur Dünnfilmcharakterisierung umfassen die Analyse des Reflexionsvermögens und des Transmissionsvermögens optischer Eigenschaften. Ellipsometrische Techniken beobachten Polarisationsänderungen im Licht, das unter einem brechenden Einfallswinkel und entsprechend ihrem Teil des Spektralbandes über Filme läuft. Spektralphotometer und Ellipsometer sind Geräte, mit denen diese Analysen durchgeführt werden können.
Die Interferometrie ist eine Methode zur Dünnfilmcharakterisierung, bei der mithilfe von Interferogrammen die Dicke und die Grenzrauheit von Filmen gemessen werden. Solche geometrischen Eigenschaften werden durch Lichtreflexionen und Transmissionen unter Verwendung von Interferenzmikroskopen und Interferometern beobachtet. Photothermische Techniken bestimmen die Absorptionseigenschaften wie Temperatur und thermophysikalische Eigenschaften unter Verwendung optischer Maßnahmen. Die Messungen können Laserkalorimetrie, photothermische Verschiebung, photoakustisches Gaszellenmikrofon und Trugbild umfassen.
Andere Techniken kombinieren diese Methoden passend. Dünnfilmoberflächenschichten zeigen häufig andere Eigenschaften als ihre Verbundkörpermerkmale. Strukturelle Dünnschicht-Charakterisierungsmodelle bewerten Defekte und Ungleichmäßigkeiten, Volumen und optische Inkonsistenzen sowie Übergangsschichtparameter. Im nanotechnologischen Maßstab müssen nur wenige Atomlagen dicke Oberflächen präzise abgeschieden und bewertet werden. Durch gründliche Analyse aller Merkmale, Defekte sowie struktureller und experimenteller Modelle können Hersteller optimale Methoden und Einrichtungen für den Dünnschichtentwicklungsprozess verwenden.
Zu den spezialisierten Dünnschichtindustrien zählen Unternehmen, die sich auf die Herstellung von Abscheidungsgeräten, die Messtechnik und Charakterisierung sowie die damit verbundenen Dienstleistungen konzentrieren. Diese Materialien sind für zahlreiche Produkte und Komponenten von entscheidender Bedeutung. Zu den Kategorien gehören Verbesserungen der Mikroelektronik, der Optik, der Antireflexions- und Schlagfestigkeit von Oberflächen und vieles mehr in kleinen und großen Technologien.