Hva er tynn filmanalyse?

Tynn filmanalyse er en prosess for å undersøke halvlederfilmer, som oftest brukes til fremstilling av mikroprosessorer og solenergiapplikasjoner, for å sikre at materialet oppfyller driftsspesifikasjonene. Dette gjøres vanligvis gjennom forskjellige former for mikroskopi, som røntgendiffraksjon, skanning av elektronmikroskopanalyse og mer under produksjonsprosessen. Det er viktig at tynne filmer oppfyller høye standarder for optiske, elektriske og avsatte standarder for komponentene som er basert på dem, eller at små feil kan føre til at hele kretsen de er laget for å støtte, mislykkes.

Siden det kan være mange trinn i prosessen med å lage et endelig tynt filmbasert produkt, kan analyse av produktet underveis også innebære mange trinn. Ved det innledende produksjonsnivået, innebærer tynnfilmanalyse å se fra et materialets vitenskapelige synspunkt til filmens egenskaper, inkludert dens konduktivitet, krystallstruktur, kjemisk sammensetning og grensesnittpunkter for elektriske komponenter som transistorer. Ulike former for elektronspektroskopi blir brukt i denne tynnfilmanalysen, inkludert Rutherford back-scattering spectroscopy (RBS) for å bestemme elementær sammensetning, Auger electron spectroscopy (AES) for å analysere overflateegenskaper, og mer.

Tynne filmer som brukes i spesialiserte applikasjoner, for eksempel flytende krystalldisplay, solceller og batterier, vil involvere hver sin unike serie med tynnfilmanalysetrinn. Tynn filmteknologi begynner også å bevege seg bort fra et basismateriale av silisium. Fleksibel fotovoltaisk tynnfilm (PV) basert på polyvinylplastforbindelser for solapplikasjoner, krever også solcelleanalyse, og tynnfilmanalyse av disse materialene innebærer et annet sett med prosesser enn de som brukes på silisium.

I motsetning til halvlederfilm som brukes til mikroprosessorer, gjennomgår solfilm ofte miljøforandringer under bruk som krever at den er mer holdbar og holdbar under temperatur og andre ytterpunkter. Som et resultat kan for eksempel tynnfilmanalyse av materialer som er beregnet på soltak, møte mange vitenskapelige fagområder, fra materialvitenskap til anvendt fysikk, kjemi og maskinteknikk før produktet er klart for salg.

Nanoteknologi, både når det gjelder tynnfilmanalyseutstyr og produksjonsprosesser, vil fortsette å spille en nøkkelrolle i kvalitetskontroll for tynne filmer. Dette inkluderer nødvendigheten av å gjøre tynnfilmanalyse i et laboratoriemiljø med rent rom uten sollys og de fleste støv og luftbårne partikler, som alle kan skade irreversibelt overflaten til en tynn film. Maskerings-, etsnings- og avsettingsutstyret som brukes til å lage den tynne filmen i utgangspunktet, kan også brukes til å kjøre testtilfeller og analysere kvaliteten på det ferdige produktet, i tillegg til å sikre at prosessen er riktig kalibrert for å produsere funksjonelle sluttprodukter.