Vad är tunn filmanalys?

Tunnfilmanalys är en process för att undersöka halvledarfilmer, oftast används för tillverkning av mikroprocessorer och solenergiapplikationer, för att säkerställa att materialet uppfyller driftsspecifikationerna. Detta görs vanligtvis genom olika former av mikroskopi, såsom röntgendiffraktion, avsökning av elektronmikroskopanalys och mer under tillverkningsprocessen. Det är viktigt att tunna filmer uppfyller krävande optiska, elektriska och deponeringsstandarder för komponenterna baserade på dem, eller att små brister kan orsaka att hela kretsen de är utformade för att stödja misslyckas.

Eftersom det kan finnas många steg i processen att skapa en slutlig tunn filmbaserad produkt, kan analys av produkten längs vägen också innebära många steg. Vid den ursprungliga produktionsnivån för underlag involverar tunnfilmsanalys från materialets vetenskapliga synvinkel på filmens egenskaper, inklusive dess konduktivitet, kristallin struktur, kemisk sammansättning och gränssnittspunkter för elektriska komponenter såsom transistorer. Olika former av elektronspektroskopi används i denna tunnfilmsanalys, inklusive Rutherford back-scattering spectroscopy (RBS) för att bestämma elementär komposition, Auger electron spectroscopy (AES) för att analysera ytfunktioner och mer.

Tunna filmer som används i specialiserade applikationer, såsom displayer med flytande kristaller, solceller och batterier, kommer att involvera var och en av sina unika serier med tunnfilmsanalyssteg. Tunn filmteknologi börjar också röra sig från ett basmaterial av kisel. Flexibel fotofoltaisk tunnfilm (PV) baserad på polyvinylplastföreningar för solapplikationer, kräver också solcell-PV-analys, och tunnfilmsanalys av dessa material innebär en annan uppsättning processer än de som används på kisel.

Solfilm, till skillnad från halvledarfilm som används för mikroprocessorer, genomgår ofta miljöförändringar under användning som kräver att den är mer hållbar och hållbar under temperatur och andra ytterligheter. Som ett resultat kan tunna filmanalyser av material avsedda för soltak, till exempel, undersökas av många vetenskapliga discipliner, från materialvetenskap till tillämpad fysik, kemi och maskinteknik innan produkten är klar för försäljning.

Nanoteknologi, både vad gäller tunnfilmsanalysutrustning och tillverkningsprocesser, kommer att fortsätta spela en nyckelroll i kvalitetskontroll för tunnfilmer. Detta inkluderar nödvändigheten av att göra tunnfilmsanalys i en laboratoriemiljö med rent rum fritt från solljus och de flesta damm- och luftburna partiklar, vilka kan irreversibelt skada ytan på en tunn film. Maskerings-, etsnings- och deponeringsutrustningen som används för att skapa den tunna filmen i första hand kan också användas för att köra testfall och analysera kvaliteten på den färdiga produkten samt för att säkerställa att processen är korrekt kalibrerad för att producera funktionella slutprodukter.