Hva er den tynne filmprosessen?

Tynnfilmprosessen kan involvere en rekke forskjellige kjemiske eller fysiske prosedyrer. De vanligste tynnfilm-prosesseringsteknikkene er å bruke flytende eller gasskjemikalier, fordampningsmetoder eller forføringsprosessen. Kombinasjoner av disse teknikkene er også vanlige i tynnfilmprosessen, som gir mer kontroll over egenskapene til sluttproduktet. Den tynne filmprosessen kan være fysisk eller kjemisk.

Kjemikalier, enten i flytende eller gassform, kan brukes til å lage en tynn film. Kjemisk dampavsetning utsetter for eksempel et materiale for et kjemikalie som brytes ned eller reagerer på materialet. Det opprettes ofte farlige eller flyktige biprodukter under denne prosessen, så laboratorier må være utstyrt for å kaste de resulterende kjemikaliene. Oppvarming av underlaget kan øke veksten av den tynne filmen under kjemisk dampavsetning.

Fordampning er en annen vanlig tynnfilmprosess. Ved fordamping blir målmaterialet oppvarmet til det fordamper eller sublimerer. Når stoffet er en gass, slippes det ut i et kammer som inneholder underlaget som den tynne filmen vil danne seg på. Stoffet treffer underlaget og danner en tynn film.

Det er en rekke forskjellige maskiner som kan brukes til å fordampe målmaterialer. Disse maskinene kan varme opp et målmateriale på en oppvarmet spole, plate eller i et oppvarmet kammer. Stoffer kan også fordampes hvis de blir truffet av en stråle av høyintensitetselektroner eller fotoner, for eksempel de som sendes ut av en laser.

Sputtering prosessen, også kalt sputter deposition eller reaktiv magnetron sputtering, er en ofte brukt tynnfilm prosess. Under denne prosessen blir et underlag plassert i et vakuumkammer i en spesialisert maskin. Luften støvsuges ut av kammeret, og målmaterialet frigjøres i kammeret i form av en gass. Sterke magneter skaper en ladning som får målmaterialet til å ionisere og avleie seg på underlaget. Bevegelse av underlaget frem og tilbake under denne prosessen sikrer at den tynne filmen er jevnt fordelt på overflaten.

Den tynne filmprosessen skaper tynne filmer av forskjellige elementer eller molekyler som spenner mellom noen få og noen hundre atomer tykke. Tynne filmer har mange bruksområder og er vanlige komponenter i datamaskiner, optiske enheter og som fargefiltre for kameraer og teleskoper. Tynne filmer er vanligvis laget av titan, aluminium, gull, sølv og legeringer av disse metaller. Vanlige underlag inkluderer metaller, plast, glass og keramikk.