Quels sont les différents types de revêtements à couches minces?
Les revêtements en film mince sont en composés diélectriques, métalliques et d'oxyde qui sont couramment utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs, dans l'armée et dans les applications de dispositifs optiques. Les processus de fabrication impliquent généralement un dépôt physique de vapeur, tels que le dépôt de pulvérisation ou le dépôt chimique de vapeur où des réactions chimiques et des plasmas à haute énergie sont utilisés pour déposer le film. Les revêtements classés comme des films minces sont généralement considérés comme un maximum d'un micron d'épaisseur, ou 1 000 nanomètres, et peuvent être ferromagnétiques, en céramique ou un certain niveau de matériau conducteur ou isolant.
Les revêtements optiques sont l'un des principaux domaines de production pour les manteaux en films minces, et fournissent des utilisations importantes telles que pour les filtres au laser et la protection oculaire pour la chirurgie laser dans la médecine. Les revêtements anti-réfléchissants sont largement utilisés dans les objectifs trouvés dans les caméras, les télescopes et les joueurs du disque numérique-vidéo (DVD) pour réduire la réflexion de la lumière normale qui diminuerait les performances de ces équipements.Certains revêtements de films minces dans le domaine de l'optique sont également multicouches pour interagir différemment avec diverses longueurs d'onde de lumière, et sont utilisées dans des moniteurs informatiques, des lunettes à œil avec des qualités réfléchissantes et anti-réfléchissantes et des caméras de télévision. Les revêtements optiques réfléchissants sont en forme de miroir et généralement fabriqués en aluminium, en or ou en argent, où ils sont utilisés dans les machines photocopies, les scanners de code-barres et les lasers industriels et militaires à puissance.
.Les films minces en céramique sont utilisés pour enrober les outils de coupe exposés au stress chimique et thermique, dans les utilisations médicales de leurs qualités inertes et dans de nombreux autres domaines. Des substrats pour les batteries au lithium qui sont composés de revêtements à couches minces en céramique sont utilisés dans l'industrie de l'électronique en 2011 et ont été perfectionnés au cours de plus d'une décennie de recherche au Oak Ridge National Laboratory aux États-Unis. La base en céramique pour le circuit intégré est un platForme pour les batteries implantées qui peuvent fonctionner sur une large plage de températures, de -4 ° à 284 ° Fahrenheit (-20 ° à 140 ° Celsius) et être n'importe quelle forme ou taille, ce qui donne aux circuits des applications plus larges que celles de la conception conventionnelle. Leur capacité à fonctionner à une température allant jusqu'à 536 ° Fahrenheit (280 ° Celsius) si nécessaire, les rend utiles pour les capteurs, les cartes à puce et les dispositifs médicaux implantables, tels que les défibrillateurs et les stimulateurs neuronaux.
Les cellules solaires sensibilisées aux colorants (DSSC) s'appuient également sur le dépôt de couches minces de dioxyde de titane, TiO 2 , bien qu'ils soient généralement 5 à 20 microns d'épaisseur. La technologie implique une combinaison de revêtements à couches minces de matériaux céramiques, semi-conducteurs et optiques, et est conçu pour durer 20 ans d'exposition au soleil. Les conceptions à semi-conducteurs pour l'électronique de ces cellules solaires offrent la promesse de les rendre plus rentables et simples à produire que les cellules solaires à base de silicium standard.