O que é análise de filme fino?
A análise de filmes finos é um processo de análise de filmes semicondutores, mais frequentemente usados na fabricação de microprocessadores e aplicações de energia solar, para garantir que o material atenda às especificações operacionais. Isso geralmente é feito através de várias formas de microscopia, como difração de raios X, análise por microscópio eletrônico de varredura e muito mais durante o processo de fabricação. É importante que os filmes finos atendam aos exigentes padrões ópticos, elétricos e de deposição para os componentes com base neles, ou falhas mínimas podem causar falhas em todo o circuito que eles são feitos.
Como pode haver muitas etapas no processo de criação de um produto final baseado em filme fino, a análise do produto ao longo do caminho também pode implicar muitas etapas. No nível inicial de produção do substrato, a análise de filme fino envolve a observação do ponto de vista científico de um material nas propriedades do filme, incluindo sua condutividade, estrutura cristalina, composição química e pontos de interface para componentes elétricos, como transistores. Várias formas de espectroscopia eletrônica são usadas nesta análise de filmes finos, incluindo espectroscopia de espalhamento por trás de Rutherford (RBS) para determinar a composição elementar, espectroscopia eletrônica de Auger (AES) para analisar características da superfície e muito mais.
Os filmes finos empregados em aplicações especializadas, como monitores de cristal líquido, células solares e baterias, envolvem cada uma sua própria série exclusiva de etapas de análise de filmes finos. A tecnologia de filmes finos também está começando a se afastar de um material base de silício. O fotovoltaico flexível de película fina (PV) baseado em compostos de plástico polivinil para aplicações solares também requer análise fotovoltaica solar, e a análise de filme fino desses materiais envolve um conjunto de processos diferentes daqueles usados no silício.
O filme solar, diferentemente do filme semicondutor usado para microprocessadores, muitas vezes sofre mudanças ambientais durante o uso que exigem que seja mais durável e duradouro sob temperatura e outros extremos. Como resultado, a análise de filmes finos de materiais destinados a telhados solares, por exemplo, pode ser examinada por muitas disciplinas científicas, da ciência dos materiais à física aplicada, química e engenharia mecânica antes que o produto esteja pronto para venda.
A nanotecnologia, tanto em termos de equipamentos de análise de filmes finos quanto de processos de fabricação, continuará a desempenhar um papel fundamental no controle de qualidade de filmes finos. Isso inclui a necessidade de fazer análises de filmes finos em um ambiente de laboratório de sala limpa, livre de luz solar e da maioria das partículas de poeira e ar, qualquer uma das quais pode danificar irreversivelmente a superfície de um filme fino. O equipamento de máscara, gravação e deposição usado para criar o filme fino também pode ser usado para executar casos de teste e analisar a qualidade do produto acabado, além de garantir que o processo seja calibrado adequadamente para produzir produtos finais funcionais.