O que é caracterização de filme fino?
A caracterização de filme fino descreve a análise composicional de camadas microscópicas de materiais utilizados para óptica e aprimoramento de semicondutores. Esses materiais atendem a muitas indústrias e tecnologias alterando inúmeras características da superfície, como óticas, condutoras, durabilidade e outras propriedades. Nanometrologia refere-se a medições específicas das características microscópicas, enquanto a caracterização pode ser dividida em análises qualitativas e quantitativas de inúmeras características. Isso pode incluir observações de propriedades ópticas, elétricas e magnéticas.
Muitos usos comuns e únicos de filmes finos tornam a análise precisa da composição um processo vital. Inúmeras técnicas e ferramentas são empregadas no processo de desenvolvimento. Eles servem para pesquisa e desenvolvimento e ajudam a garantir o controle de qualidade na produção. Duas considerações principais na caracterização de filmes finos incluem a observabilidade do processo e a capacidade de estimar com precisão as propriedades do filme com os métodos disponíveis. Métodos comuns podem incluir tipos espectrofotométricos, interferométricos e elipsométricos; outros incluem processos fototérmicos e combinados.
Deposição refere-se à aplicação de filme em superfícies usando várias técnicas complexas. Isso cria a necessidade de sensores em tempo real capazes de medir as propriedades de filmes finos no local. As técnicas espectrofotométricas para caracterização de filmes finos incluem análise de refletância e transmitância de propriedades ópticas. As técnicas elipsométricas observam mudanças de polarização na passagem da luz sobre os filmes em um ângulo de incidência de refração e de acordo com sua porção da banda espectral. Espectrofotômetros e elipsômetros são máquinas projetadas para realizar essas análises.
A interferometria é um método de caracterização de filme fino que utiliza interferogramas para medir a espessura e a rugosidade dos limites dos filmes. Tais qualidades geométricas são observadas através de reflexos e transmissões de luz usando microscópios de interferência e interferômetros. Técnicas fototérmicas determinam propriedades de absorção, como temperatura e propriedades termofísicas, usando medidas ópticas. As medidas podem incluir calorimetria a laser, deslocamento fototérmico, microfone de célula de gás fotoacústico e miragem.
Outras técnicas combinam esses métodos para se adequarem. As camadas de superfície de filme fino geralmente exibem propriedades diferentes das características de massa composta. Os modelos estruturais de caracterização de filmes finos avaliam defeitos e não uniformidades, volume e inconsistências ópticas, bem como parâmetros de camada de transição. Na escala nanotecnológica, superfícies com apenas algumas camadas atômicas grossas devem ser depositadas e avaliadas com precisão. Ao analisar minuciosamente todos os recursos, defeitos e modelos estruturais e experimentais, os produtores podem usar métodos e instalações ideais para o processo de desenvolvimento de filmes finos.
As indústrias especializadas de filmes finos incluem empresas que se concentram na fabricação de equipamentos de deposição, metrologia e caracterização e serviços associados. Esses materiais são vitais para vários produtos e componentes. As categorias podem incluir aprimoramentos de microeletrônica, óptica, superfícies anti-reflexivas e resistentes a impactos e muito mais, em pequenas e grandes tecnologias.