Что такое анализ тонких пленок?

Анализ тонких пленок - это процесс исследования полупроводниковых пленок, наиболее часто используемых при изготовлении микропроцессоров и в приложениях для использования солнечной энергии, чтобы убедиться, что материал соответствует эксплуатационным требованиям. Обычно это делается с помощью различных форм микроскопии, таких как дифракция рентгеновских лучей, анализ с помощью сканирующего электронного микроскопа и многое другое в процессе производства. Важно, чтобы тонкие пленки соответствовали строгим оптическим, электрическим стандартам и стандартам осаждения для компонентов на их основе, иначе мелкие дефекты могут привести к выходу из строя всей схемы, которую они поддерживают.

Поскольку в процессе создания конечного тонкопленочного продукта может быть много этапов, анализ продукта на этом пути также может включать много этапов. На начальном уровне производства субстрата анализ тонких пленок включает в себя рассмотрение с точки зрения материаловедения свойств пленки, включая ее проводимость, кристаллическую структуру, химический состав и точки сопряжения для электрических компонентов, таких как транзисторы. Для анализа тонких пленок используются различные формы электронной спектроскопии, в том числе спектроскопия обратного рассеяния Резерфорда (RBS) для определения элементного состава, электронная Оже-спектроскопия (AES) для анализа особенностей поверхности и многое другое.

Тонкие пленки, которые используются в специализированных приложениях, таких как жидкокристаллические дисплеи, солнечные элементы и аккумуляторы, будут содержать свои собственные уникальные серии этапов анализа тонких пленок. Технология тонких пленок также начинает отходить от основного материала кремния. Гибкие тонкопленочные фотоэлектрические (PV) на основе поливинилпластических соединений для солнечных применений также требуют солнечного PV анализа, а тонкопленочные анализ этих материалов включает в себя другой набор процессов, чем те, которые используются на кремнии.

Солнечная пленка, в отличие от полупроводниковой пленки, используемой для микропроцессоров, часто подвергается изменениям окружающей среды во время использования, которые требуют, чтобы она была более долговечной и долговечной при температуре и других экстремальных значениях. В результате тонкопленочный анализ материалов, предназначенных, например, для солнечных крыш, может быть проверен многими научными дисциплинами, от материаловедения до прикладной физики, химии и машиностроения, прежде чем продукт будет готов к продаже.

Нанотехнологии, как с точки зрения оборудования для анализа тонких пленок, так и производственных процессов, будут продолжать играть ключевую роль в контроле качества тонких пленок. Это включает необходимость проведения анализа тонких пленок в лабораторных условиях чистой комнаты, свободной от солнечного света и большинства пыли и частиц в воздухе, которые могут необратимо повредить поверхность тонкой пленки. Оборудование для маскировки, травления и осаждения, используемое, прежде всего, для создания тонкой пленки, также может использоваться для проведения тестовых случаев и анализа качества готового продукта, а также для обеспечения надлежащей калибровки процесса для получения функциональных конечных продуктов.