Co to jest charakterystyka cienkowarstwowa?
Charakterystyka cienkowarstwowa opisuje analizę składu mikroskopijnych warstw materiałów stosowanych do optyki i ulepszania półprzewodników. Materiały te służą wielu gałęziom przemysłu i technologiom, zmieniając wiele cech powierzchni, takich jak właściwości optyczne, przewodzące, trwałość i inne. Nanometrologia odnosi się do konkretnych pomiarów cech mikroskopowych, podczas gdy charakterystykę można podzielić na jakościową i ilościową analizę wielu cech. Mogą one obejmować obserwacje właściwości optycznych, elektrycznych i magnetycznych.
Wiele powszechnych i unikalnych zastosowań cienkich folii sprawia, że dokładna analiza składu jest niezbędnym procesem. W procesie rozwoju wykorzystuje się wiele technik i narzędzi. Służą one badaniom i rozwojowi oraz pomagają zapewnić kontrolę jakości w produkcji. Dwie podstawowe kwestie związane z charakterystyką cienkich warstw obejmują obserwowalność procesu i zdolność do dokładnego oszacowania właściwości filmu za pomocą dostępnych metod. Typowe metody mogą obejmować typy spektrofotometryczne, interferometryczne i elipsometryczne; inne obejmują procesy fototermiczne i połączone.
Osadzanie odnosi się do nakładania folii na powierzchnie przy użyciu różnych złożonych technik. Stwarza to zapotrzebowanie na czujniki w czasie rzeczywistym, które mogą mierzyć właściwości cienkich warstw na miejscu. Techniki spektrofotometryczne do charakteryzowania cienkich warstw obejmują analizę odbicia i transmitancji właściwości optycznych. Techniki elipsometryczne obserwują zmiany polaryzacji światła przechodzącego przez filmy przy refrakcyjnym kącie padania i zgodnie z ich częścią pasma widmowego. Spektrofotometry i elipsometry to maszyny zaprojektowane do wykonywania tych analiz.
Interferometria to metoda charakteryzująca cienką warstwę, która wykorzystuje interferogramy do pomiaru grubości i chropowatości brzegowej folii. Takie właściwości geometryczne obserwuje się za pomocą odbić światła i transmisji za pomocą mikroskopów interferometrycznych i interferometrów. Techniki fototermiczne określają właściwości absorpcyjne, takie jak temperatura i właściwości termofizyczne, za pomocą środków optycznych. Pomiary mogą obejmować kalorymetrię laserową, przemieszczenie fototermiczne, fotoakustyczny mikrofon gazowy i miraż.
Inne techniki łączą te metody ze sobą. Cienkie warstwy powierzchniowe często wykazują inne właściwości niż ich cechy kompozytowe. Strukturalne modele charakteryzujące cienką powłokę oceniają wady i niejednorodności, objętości i niespójności optyczne, a także parametry warstwy przejściowej. W skali nanotechnologicznej powierzchnie o grubości zaledwie kilku warstw atomowych muszą być dokładnie osadzone i ocenione. Dzięki dogłębnej analizie wszystkich cech, wad oraz modeli konstrukcyjnych i eksperymentalnych producenci mogą stosować optymalne metody i urządzenia do procesu opracowywania cienkich warstw.
Wyspecjalizowane branże cienkowarstwowe obejmują firmy koncentrujące się na produkcji sprzętu do osadzania, metrologii i charakteryzacji oraz powiązanych usługach. Materiały te są niezbędne dla wielu produktów i komponentów. Kategorie mogą obejmować ulepszenia mikroelektroniki, optyki, powierzchni antyrefleksyjnych i odpornych na uderzenia oraz wiele innych w małych i wielkich technologiach.