Quali sono i diversi tipi di substrati a film sottile?
Film sottili che misurano da meno di un nanometro a pochi micrometri di spessore sono troppo sottili e delicati da maneggiare senza l'aiuto di un substrato. I film devono essere creati sulla superficie di un substrato e rimanere attaccati a questo materiale dopo che sono stati realizzati. Esistono molti tipi diversi di substrati a film sottile e gli ingegneri hanno scelto un substrato basato sull'uso previsto del film sottile. I substrati possono essere realizzati in metallo, ceramica, vetro, plastica o combinazioni di questi materiali.
I substrati di film sottile in ceramica vengono utilizzati per una varietà di film sottili, compresi quelli destinati all'uso in elettronica. I superconduttori, i semiconduttori e i microchip usano comunemente un film sottile che viene coltivato su un substrato ceramico. Alcuni substrati ceramici comuni sono allumina, berillia e nitruro di alluminio.
L'allumina è il substrato ceramico più comunemente usato in gran parte perché i materiali utilizzati per crearlo sono prontamente disponibili e economici. Il materiale è resistente, conduce caloreBene ed è resistente agli acidi e alle basi forti. La beryllia è un'altra scelta comune perché ha un punto di fusione elevato ed è un eccellente isolante.
Un materiale che rimane stabile fino a 2.498 gradi Fahrenheit (1.370 gradi Celsius), il nitruro di alluminio è un altro dei più comuni substrati di film sottile in ceramica. Conduce anche calore rapidamente e non si espande quando riscaldato. Le sostanze chimiche utilizzate per realizzare il substrato non reagiscono con quelli utilizzati nei semiconduttori tipici. Questo materiale viene spesso utilizzato per dissipatori di calore, dispositivi a microonde, transistor di potenza e materiali utilizzati per gestire gli oggetti ad alte temperature.
vetro o plastica trasparente sono comunemente usati substrati a film sottile presenti in dispositivi ottici, come microscopi e telescopi. Questi substrati possono essere equipaggiati con varie lenti a film sottile, che possono essere progettati per svolgere una varietà di funzioni. Possono restringere la gammadelle frequenze della luce consentite attraverso le lenti o migliorano alcune frequenze di luce. Diverse lenti sono progettate per specifiche diverse e un singolo substrato di vetro può essere dotato di una serie di diversi filtri a pellicola sottile che cambiano le qualità della luce in diversi modi.
Alcuni metalli possono anche essere usati come substrati a film sottile. Le proprietà dei metalli specifici vengono utilizzate per determinare quali film sottili potrebbero supportare meglio. I substrati metallici sono utilizzati in una varietà di dispositivi a film sottile, inclusi alcuni dispositivi elettronici.