Hva er en tynn filmenhet?

En tynnfilminnretning er en hvilken som helst type komponent basert på ekstremt tynne lag med materie, vanligvis den for halvledende silisium, nanometer eller milliarddeler av en meter i tykkelse, og noen ganger plassert på toppen av hverandre for å danne en kompleks tynnfilminnretning eller -krets. Dette kan involvere alt fra transistor-matriser som brukes til å lage mikroprosessorer for datamaskiner, til mikroelektromekaniske systemer (MEMS), som er små sensorer som brukes til å oppdage alt fra radon og røyk i hjemmebranndetektorer til mekanisk bevegelse, temperaturvariasjoner, høyde for guidede raketter. Andre bruksområder for en tynnfilminnretning inkluderer belegg, for eksempel sølvprosess for speil, optiske lag for å gi linser unike kvaliteter, og magnetiske filmer basert på jernforbindelser som en ny form for dataminne. Avanserte batterier, farmasøytiske medisiner og solcelleapplikasjoner, for eksempel takfliser som genererer sin egen elektriske kraft, er også basert på en tynnfilminnretning av en eller annen form.

Det finnes forskjellige kjemiske, fysiske og elektrisk baserte metoder for å generere tynne filmer, hvorav noen er i stand til å avsette filmlag ned til det endelige nivået av enkeltatomer. De tidligste former for kommersiell suksess for tynnfilmavsetning involverte silisium halvlederforbindelser. Rent silisium, som en komplett isolator, er dopet eller implantert med individuelle ioner av fosfor eller bor med en hastighet av ett atom fosfor eller bor til hver milliard atisium silisium, for å gi den tynne film halvledende elektriske egenskaper. Nye metoder for avsetning av tynn film involverer nå å lage ekstremt fine lag med polymerforbindelser, som har bruksområder for fleksible solceller og organiske lysemitterende dioder (OLED) som brukes til å lage skjermpaneler for TV-apparater, dataskjermer og elektriske reklametavler.

Prosessen med avsetning av tynnfilm er en meget krevende og presis vitenskap, noe som skyldes det delikate materialet som oftest brukes til å produsere tynnfilm-enhetskomponenter, halvledende silisium (SGS). Tiår med forskning og utvikling på denne arenaen har gjort det mulig å tilpasse tynn filmteknologi til nye arenaer for materialvitenskap. Å bruke kunnskap om tynnfilmdeponering, kombinert med fremskritt innen nanoteknologi, har ført til et stadig bredere spekter av tynnfilmapparater.

Mikroprikker blir generert og plassert på medikamentbeholdere for å forhindre import av forfalskede legemidler, og tynne filmer er nå innlemmet i anti-forfalskningsinnsats med penger. Medisinske implantater, for eksempel stenter, er en tynnfilminnretning for å øke blodstrømmen i arteriene, belagt med mikroskopiske lag med kraftige medisiner for langsom frigjøring i blodstrømmen. Fra bruk i toksikologitesting til levering av kraftige kreftmedisiner i ekstremt små mengder som ellers ville være livsfarlige, til veving av tynne filmer av gull og sølv til luksuriøse stoffer, og brukes konseptet for tynnfilmsapparat på et bredt spekter av felt og bransjer som ofte går upåaktet hen av publikum på grunn av deres ekstremt små størrelse og skjulte funksjoner.