Was ist Dünnfilmdesign?

Dünnfilmdesign ist eine Herstellungstechnik, um sehr dünne Schichten auf einem Basis- oder Substratmaterial abzulegen.Der Prozess kann für Farbbeschichtungen, elektronische Teile oder Solarzellen verwendet werden, um Strom aus Licht zu erzeugen.Ein dünner Film beschreibt den Prozess des Hinzufügens sehr feiner Produktmengen in wiederholenden Schichten, nicht unbedingt, wie dick das fertige Produkt ist..Mit der Zeit wurden Halbleiter und Festkörpergeräte verfügbar, sodass die Elektronik leichte, kleine Schaltungen verwenden konnte.In dem 21. Jahrhundert führte die anhaltende Verbesserung des elektronischen Schaltungsdesigns zu Geräten mit kleineren Größen und mehr Rechenkapazität.Dünnfilmdesign ist wichtig für seine Fähigkeit, kleine Mengen teurer Rohstoffe zu verwenden, um Schaltkreise zu relativ niedrigen Kosten zu erstellen.

Trotz des Konzepts, dass es sich bei Dünnfilmdesign um den Prozess handelt, nicht die Größe des Teils, ein wachsender Markt in derDas frühe 21. Jahrhundert war die Entwicklung flexibler Schaltungen.Anstatt starre Leiterplatten verwenden zu müssen, könnten Entwickler jetzt elektronische Teile auf sehr dünnen, flexiblen Kunststoffen erstellen.Ein Markt, der von dieser Verbesserung profitierte, war Solarstrom.Mit der Zeit führte das Dünnfilm -Design zu starre Paneele mit viel geringem Gewicht, das die Installationszeit und -kosten verkürzte.Darüber hinaus ermöglichten dünne Filme Sonnenkollektoren in tragbare Taschenrechner, Funkgeräte und Mobiltelefone oder Ladegeräte mit geringen Kosten.Im späten 20. Jahrhundert wurden Solarzellen zuerst auf Plastikfilm hergestellt, soElektrizität war in frühen Solarkonstruktionen gering.Der Strom aus Sonnenkollektoren wurde normalerweise in Batterien gespeichert, die ihre eigenen Effizienzbeschränkungen hatten.Es war wichtig, die Energieeffizienz von Solarkonstruktionen zu maximieren, und das Dünnfilm -Design ermöglichte es den Effizienz, im frühen 21. Jahrhundert auf über 20 Prozent zu steigen, wobei zusätzliche Verbesserungen, die als neue Materialien getestet wurden, erwartete.verwendete entweder eine Mischung aus kristallinem und nicht kristallinem oder amorphem Silizium.Kristalline Silizium kann mit Sand verglichen werden, wo die Moleküle eine feste, regelmäßige Struktur aufweisen.Ein amorpHes Material ist wie Glas, bei dem die Moleküle mit unterschiedlichen physikalischen und elektrischen Eigenschaften zufällig sind.

Gleichzeitig wurden Metalle Gemische, die Strom aus Licht erzeugen könnten, für Solarzellen entwickelt.Kupfer -Indium -Gallium -Selenid (CIGS) und Cadmium Tellurid (CDTE) waren zwei Technologien, die als Alternative zum Silizium verwendet wurden.Diese Metalle, obwohl sie in einigen Fällen toxisch sind, wurden im Dünnfilm -Design starr fixiert und zu dieser Zeit nicht als Umweltgefahren angesehen.In allen Fällen wählten die Hersteller ein bestimmtes Design, um die höchste Effizienz pro Einheit zu schaffen, um Marktvorteile zu erzielen.

Einige Produkte können ähnlich besprüht werden, um auf ein Glas- oder Filmbasis zu malen.Wechselschichten elektrisch leitender und nicht leitender Materialien können elektronische Schaltkreise erzeugen.Ein weiterer Verfahren zur Ablagerung von dünnen Filmen ist das Sputtern, bei dem das Material verdampft und eine elektrische Ladung erhält, wo es mit einer entgegengesetzten Ladung vom Grundmaterial angezogen wird.Laserlicht kann verwendet werden, um Materialien auf einem Substrat abzulegen.Plasma, eine energiereiche elektrische Entladung, kann verwendet werden, um Materialien in einigen Dünnfilm-Designs zu übertragen.