Quais são os diferentes tipos de substratos de filme fino?
Filmes finos medindo de menos de um nanômetro a alguns micrômetros de espessura são finos e delicados demais para serem manuseados sem a ajuda de um substrato. Os filmes devem ser criados na superfície de um substrato e permanecer anexados a esse material depois de feitos. Existem muitos tipos diferentes de substratos de filme fino, e os engenheiros escolheram um substrato com base no uso pretendido do filme fino. Os substratos podem ser feitos de metal, cerâmica, vidro, plástico ou combinações desses materiais.
Os substratos de filme fino de cerâmica são usados para uma variedade de filmes finos, incluindo aqueles destinados ao uso em eletrônicos. Supercondutores, semicondutores e microchips geralmente usam um filme fino que é cultivado em um substrato de cerâmica. Alguns substratos cerâmicos comuns são alumina, berília e nitreto de alumínio.
A alumina é o substrato cerâmico mais comumente usado em grande parte porque os materiais usados para criá-la estão prontamente disponíveis e são baratos. O material é durável, conduz bem o calor e é resistente a ácidos e bases fortes. A berília é outra opção comum, pois possui um alto ponto de fusão e é um excelente isolante.
Um material que permanece estável a 1.370 graus Celsius, o nitreto de alumínio é outro dos substratos de filme fino cerâmico mais comuns. Também conduz calor rapidamente e não se expande quando aquecido. Os produtos químicos utilizados na fabricação do substrato não reagem com os usados em semicondutores típicos. Esse material é frequentemente usado para dissipadores de calor, dispositivos de microondas, transistores de potência e em materiais usados para manipular objetos em altas temperaturas.
Vidro ou plástico transparente são substratos de película fina comumente usados encontrados em dispositivos ópticos, como microscópios e telescópios. Esses substratos podem ser equipados com várias lentes de filme fino, que podem ser projetadas para desempenhar uma variedade de funções. Eles podem restringir a faixa de frequências de luz permitidas pelas lentes ou aprimorar determinadas frequências de luz. Diferentes lentes são projetadas para diferentes especificações, e um único substrato de vidro pode ser equipado com vários filtros de filmes finos diferentes que alteram as qualidades da luz de várias maneiras diferentes.
Alguns metais também podem ser usados como substratos de filme fino. As propriedades de metais específicos são usadas para determinar quais filmes finos eles suportariam melhor. Substratos metálicos são usados em uma variedade de dispositivos de filme fino, incluindo alguns dispositivos eletrônicos.