Wat is dunne-filmanalyse?
Dunne filmanalyse is een proces van het onderzoeken van halfgeleiderfilms, meestal gebruikt bij de productie van microprocessors en zonne-energietoepassingen, om te zorgen dat het materiaal voldoet aan de bedrijfsspecificaties. Dit wordt meestal gedaan via verschillende vormen van microscopie, zoals röntgendiffractie, scanning-elektronenmicroscoopanalyse en meer tijdens het productieproces. Het is belangrijk dat dunne films voldoen aan veeleisende optische, elektrische en afzettingsnormen voor de componenten die erop zijn gebaseerd, of kleine fouten kunnen ervoor zorgen dat het hele circuit dat ze ondersteunen, faalt.
Aangezien er veel stappen kunnen zijn in het proces om een uiteindelijk op dunne film gebaseerd product te maken, kan de analyse van het product onderweg ook veel stappen inhouden. Op het initiële substraatniveau van de productie, omvat dunne-filmanalyse het kijken vanuit het wetenschappelijk gezichtspunt van een materiaal naar de eigenschappen van de film, inclusief zijn geleidbaarheid, kristallijne structuur, chemische samenstelling en interfacepunten voor elektrische componenten zoals transistoren. Verschillende vormen van elektronenspectroscopie worden gebruikt in deze dunne-filmanalyse, waaronder Rutherford back-scattering spectroscopy (RBS) om de elementaire samenstelling te bepalen, Auger-elektronenspectroscopie (AES) om oppervlaktekenmerken te analyseren, en meer.
Dunne films die worden gebruikt in gespecialiseerde toepassingen, zoals LCD-schermen, zonnecellen en batterijen, hebben elk hun eigen unieke reeks dunne-filmanalysestappen. Dunne filmtechnologie begint ook weg te bewegen van een basismateriaal van silicium. Flexibele dunne-film fotovoltaïsche (PV) op basis van polyvinyl plastic verbindingen voor zonne-toepassingen, vereist ook zonne-PV-analyse, en dunne-film analyse van deze materialen omvat een andere reeks processen dan die gebruikt op silicium.
Zonnefilm ondergaat, in tegenstelling tot halfgeleiderfilm die wordt gebruikt voor microprocessors, tijdens het gebruik vaak omgevingsveranderingen die vereisen dat het duurzamer en langduriger is onder temperatuur en andere extremen. Dientengevolge kan dunne-filmanalyse van materialen bedoeld voor zonnedaken bijvoorbeeld worden onderzocht door vele wetenschappelijke disciplines, van materiaalkunde tot toegepaste fysica, scheikunde en werktuigbouw voordat het product klaar is voor verkoop.
Nanotechnologie, zowel op het gebied van analyse-apparatuur voor dunne films als productieprocessen, zal een sleutelrol blijven spelen bij de kwaliteitscontrole van dunne films. Dit omvat de noodzaak om dunne-filmanalyses uit te voeren in een schone laboratoriumomgeving zonder zonlicht en de meeste stof- en luchtdeeltjes, die elk het oppervlak van een dunne film onherstelbaar kunnen beschadigen. De maskeer-, ets- en afzettingsapparatuur die wordt gebruikt om de dunne film in de eerste plaats te maken, kan ook worden gebruikt om testgevallen uit te voeren en de kwaliteit van het eindproduct te analyseren en om ervoor te zorgen dat het proces correct is gekalibreerd om functionele eindproducten te produceren.