Quels sont les différents types de matériaux en film mince?
Il existe une grande variété de matériaux à couches minces. Les métaux sélectionnés sont des choix populaires car ils sont malléables et sont facilement fabriqués en feuilles minces. Avec la science de la nanotechnologie, la manipulation de l'atome et des molécules, des éléments liquides et gazeux instables peuvent également être utilisés comme matériaux efficaces.
Les miroirs utilisent des couches minces, et dans ce type d'application, des métaux comme l'aluminium, l'argent et le cuivre sont utilisés. L'étain est mélangé lorsque l'argent est utilisé pour faire cette dernière liaison avec la surface du verre. Des processus plus modernes et économiques utilisent des métaux liquides comme matériaux en film mince. Le nitrate d'argent, par exemple, est dilué avec d'autres produits chimiques, versé sur une surface et laisse sec, entraînant un miroir.
Les appareils plus modernes utilisent également des couches minces, telles que des panneaux solaires, des télescopes haute puissance et même des puces à mémoire. Ces technologies nécessitent que des films minces soient appliqués de manière si précis et en douceur que des composés plus avancés sont développés pour faire un revêtement uniforme. CuivreL'indium gallium (DI) sélénide (CIGS) est l'un des matériaux en film mince les plus populaires, en particulier pour les panneaux solaires, car ils peuvent absorber l'énergie solaire. Le silicone cristallin est également un composant standard pour les panneaux solaires.
Une solution à base de liquide a été recherchée comme un matériau possible pour un film mince. Les nanofibres et autres liquides forment un mélange qui, lorsqu'il est agité, peut enrober une surface en quelques secondes. Cette solution peut produire des matériaux en film mince qui sont plus abordables, plus respectueux de l'environnement et plus faciles à appliquer.
La sélection de divers matériaux à couches minces peut dépendre de la technique d'application du film mince, qu'il s'agisse d'un dépôt chimique ou physique. Dans le dépôt chimique, les liquides ou les vapeurs connaissent un changement chimique lorsqu'ils interagissent avec une surface, ce qui entraîne un revêtement uniforme de film mince. Un exemple courant de ceci est l'électroples, un processus qui utilise un électriquechamp pour enrober un objet avec des ions métalliques. Le dépôt physique, en revanche, ne change que l'état d'un matériau, le transformant généralement en solide. Le dépôt de pulvérisation en est un exemple, dans lequel la surface solide éjecte peu de ses atomes à un plasma, formant un film mince.
Mis à part les matériaux du film mince, la surface ou les matériaux cibles, est également un élément important. Le verre est le matériau cible standard, car il se lie bien avec de nombreux éléments. D'autres matériaux tels que la céramique, le papier d'aluminium et le plastique sortent comme surfaces possibles pour les films minces car ils sont moins chers que le verre.