Какие существуют типы тонкопленочных материалов?

Существует большое разнообразие тонкопленочных материалов. Выбранные металлы являются популярным выбором, потому что они податливы и легко превращаются в тонкие листы. С наукой о нанотехнологиях манипулирование атомом и молекулами, нестабильной жидкостью и газообразными элементами также может быть использовано в качестве эффективных материалов.

Зеркала используют тонкую пленку, и в этом типе применения используются металлы, такие как алюминий, серебро и медь. Олово смешивается, когда серебро используется для соединения последней с поверхностью стекла. Более современные и экономичные процессы используют жидкие металлы в качестве тонкопленочных материалов. Нитрат серебра, например, разбавляется другими химическими веществами, выливается на поверхность и высушивается, в результате чего получается зеркало.

Более современные устройства также используют тонкие пленки, такие как солнечные панели, мощные телескопы и даже микросхемы памяти. Эти технологии требуют, чтобы тонкие пленки наносились настолько точно и гладко, что для более равномерного покрытия были разработаны более совершенные составы. Селенид меди индия, галлия (ди) (CIGS) является одним из самых популярных тонкопленочных материалов, особенно для солнечных батарей, поскольку они могут поглощать солнечную энергию. Кристаллический силикон также является стандартным компонентом для солнечных батарей.

Раствор на основе жидкости был исследован как возможный материал для тонкой пленки. Нановолокна и другие жидкости образуют смесь, которая при перемешивании может покрыть поверхность всего за несколько секунд. Это решение может производить тонкопленочные материалы, которые являются более доступными, более экологичными и более простыми в применении.

Выбор из различных тонкопленочных материалов может зависеть от техники нанесения тонкой пленки, будь то химическое или физическое осаждение. При химическом осаждении жидкости или пары испытывают химическое изменение при взаимодействии с поверхностью, что приводит к равномерному покрытию тонкой пленкой. Одним из распространенных примеров этого является гальваника, процесс, который использует электрическое поле для покрытия объекта ионами металла. Физическое осаждение, с другой стороны, только изменяет состояние материала, обычно превращая его в твердое вещество. Осаждение распылением является примером этого, когда твердая поверхность выбрасывает несколько своих атомов в плазму, образуя тонкую пленку.

Помимо тонкопленочных материалов, поверхность или целевые материалы также являются важным элементом. Стекло является стандартным целевым материалом, так как оно хорошо сцепляется со многими элементами. Другие материалы, такие как керамика, металлическая фольга и пластик, выходят в качестве возможных поверхностей для тонких пленок, потому что они дешевле, чем стекло.