Wat is een dun filmapparaat?
Een dunne-filmapparaat is elk type component dat is gebaseerd op extreem dunne lagen materie, meestal die van halfgeleidend silicium, nanometers of miljardsten van een meter dik, en soms bovenop elkaar geplaatst om een complex dun filmapparaat of circuit te vormen. Dit kan van alles zijn, van transistorarrays die worden gebruikt om microprocessors voor computers te maken, tot micro-elektromechanische systemen (MEMS), dit zijn minuscule sensoren die worden gebruikt om alles te detecteren, van radon en rook in huisbrandmelders tot mechanische bewegingen, temperatuurschommelingen, hoogte voor geleide raketten. Andere toepassingen voor een dunne-filmapparaat omvatten coatings, zoals het verzilveringsproces voor spiegels, optische lagen om lenzen unieke kwaliteiten te geven en magnetische films op basis van ijzerverbindingen als een nieuwe vorm van computergeheugen. Geavanceerde batterijen, farmaceutische medicijnen en zonneceltoepassingen, zoals dakpannen die hun eigen elektrische stroom opwekken, zijn ook gebaseerd op een dunne film van een of andere vorm.
Er bestaan verschillende chemische, fysische en elektrisch gebaseerde methoden voor het genereren van dunne films, waarvan sommige filmlagen kunnen neerslaan tot op het eindige niveau van enkele atomen. De vroegste vormen van commercieel succes voor dunne filmafzetting betroffen silicium halfgeleiderverbindingen. Zuiver silicium, als een volledige isolator, is gedoteerd of geïmplanteerd met individuele ionen van fosfor of boor met een snelheid van één atoom fosfor of boor op elke miljard miljard silicium, om de dunne film halfgeleidende elektrische eigenschappen te geven. Nieuwe methoden voor dunne filmafzetting omvatten nu het creëren van extreem fijne lagen van polymeerverbindingen, die toepassingen hebben voor flexibele zonnecellen en organische lichtemitterende diodes (OLED) die worden gebruikt om weergavepanelen voor televisies, computerschermen en elektrische billboards te maken.
Het proces van dunne-filmafzetting is een zeer veeleisende en precieze wetenschap, deels vanwege het delicate materiaal dat het meest wordt gebruikt om componenten van dunne-filminrichtingen te produceren, silicium van halfgeleiderkwaliteit (SGS). Tientallen jaren onderzoek en ontwikkeling in deze arena hebben het mogelijk gemaakt om dunne-filmtechnologie aan te passen aan nieuwe arena's van de materiaalwetenschap. Het gebruik van kennis van de productie van dunne filmafzetting in combinatie met de vooruitgang in onderzoek naar nanotechnologie heeft geleid tot een steeds breder scala aan toepassingen voor dunne filmapparatuur.
Microdots worden gegenereerd en op medicijncontainers geplaatst om de invoer van nagemaakte geneesmiddelen te voorkomen, en dunne films worden nu opgenomen in anti-namaakinspanningen met geld. Medische implantaten, zoals stents, zijn een dunne film voor het verbeteren van de bloedstroom in bloedvaten, bedekt met microscopische lagen krachtige medicijnen voor langzame afgifte in de bloedstroom. Van toepassingen in toxicologische testen tot levering van krachtige antikankermedicijnen in extreem kleine hoeveelheden die anders dodelijk zouden zijn, tot het weven van dunne gouden en zilveren films in luxe stoffen, het concept van de dunne film wordt toegepast op een breed scala aan velden en industrieën die vaak onopgemerkt blijven door het publiek vanwege hun extreem kleine formaat en verborgen functies.