Jakie są różne rodzaje powłok cienkowarstwowych?
Cienkie powłoki są wykonane ze związków dielektrycznych, metalicznych i tlenkowych, które są powszechnie stosowane w przemyśle półprzewodnikowym, w wojsku oraz w urządzeniach optycznych. Procesy produkcyjne zazwyczaj obejmują fizyczne osadzanie z fazy gazowej, takie jak osadzanie przez napylanie jonowe lub chemiczne osadzanie z fazy gazowej, w której do osadzenia filmu stosuje się reakcje chemiczne i plazmy o wysokiej energii. Powłoki sklasyfikowane jako cienkie folie są ogólnie uważane za mające maksymalnie jeden mikron grubości lub 1000 nanometrów i mogą być ferromagnetyczne, ceramiczne lub z pewnym poziomem materiału przewodzącego lub izolacyjnego.
Powłoki optyczne są jednym z głównych obszarów produkcji cienkowarstwowych powłok i zapewniają ważne zastosowania, takie jak filtry laserowe i ochrona oczu w chirurgii laserowej w medycynie. Powłoki antyrefleksyjne są szeroko stosowane w obiektywach znajdujących się w aparatach, teleskopach i odtwarzaczach płyt wideo (DVD) w celu zmniejszenia normalnego odbicia światła, które obniżyłoby wydajność takiego sprzętu. Niektóre powłoki cienkowarstwowe w dziedzinie optyki są również wielowarstwowe, aby różnie oddziaływać z różnymi długościami fal światła i są stosowane w monitorach komputerowych, okularach o właściwościach zarówno odblaskowych, jak i antyrefleksyjnych oraz w kamerach telewizyjnych. Odblaskowe powłoki optyczne są lustrzane i zwykle wykonane z aluminium, złota lub srebra, gdzie są stosowane w kserokopiach, skanerach kodów kreskowych oraz przemysłowych i wojskowych laserach dużej mocy.
Cienkie folie ceramiczne stosuje się do powlekania narzędzi skrawających narażonych na stres chemiczny i cieplny, w zastosowaniach medycznych ze względu na ich obojętne właściwości oraz w wielu innych obszarach. Podłoża do akumulatorów litowo-jonowych, które składają się z cienkowarstwowych powłok ceramicznych, są stosowane w przemyśle elektronicznym od 2011 r. I zostały udoskonalone przez ponad dekadę badań w Oak Ridge National Laboratory w USA. Podstawą ceramiczną dla układu scalonego jest platforma dla wszczepionych akumulatorów, która może pracować w szerokim zakresie temperatur, od -4 ° do 284 ° Fahrenheita (-20 ° do 140 ° Celsjusza) i może mieć dowolny kształt lub rozmiar, co daje obwody mają szersze zastosowania niż konwencjonalne. Ich zdolność do działania w temperaturze do 536 ° Fahrenheita (280 ° Celsjusza), jeśli to konieczne, czyni je przydatnymi w czujnikach, kartach inteligentnych i wszczepialnych urządzeniach medycznych, takich jak defibrylatory i stymulatory nerwowe.
Barwione światłoczułe ogniwa słoneczne (DSSC) również polegają na osadzaniu cienkowarstwowego ditlenku tytanu, TiO2, chociaż mają one zwykle grubość od 5 do 20 mikronów. Technologia obejmuje połączenie cienkich powłok z materiałów ceramicznych, półprzewodnikowych i optycznych i została zaprojektowana na 20 lat ekspozycji na światło słoneczne. Konstrukcja półprzewodnikowa dla elektroniki tych ogniw słonecznych oferuje obietnicę uczynienia ich bardziej opłacalnymi i prostymi w produkcji niż standardowe ogniwa słoneczne na bazie krzemu.