İncə filmlər tədqiqatçıların diqqətini cəlb etməkdə davam edir.Bu məqalə onların tətbiqləri, dəyişən çökmə üsulları və gələcək istifadələri ilə bağlı cari və daha dərin tədqiqatları təqdim edir.
“Film” substratı örtmək və ya iki səth arasında sıxışdırılmaq üçün nəzərdə tutulmasından asılı olmayaraq, substratından çox nazik olan ikiölçülü (2D) material üçün nisbi termindir.Cari sənaye tətbiqlərində bu nazik təbəqələrin qalınlığı adətən sub-nanometr (nm) atom ölçülərindən (yəni <1 nm) bir neçə mikrometrə (μm) qədər dəyişir.Tək qatlı qrafen bir karbon atomunun qalınlığına malikdir (yəni ~0,335 nm).
Tarixdən əvvəlki dövrlərdə filmlər dekorativ və təsviri məqsədlər üçün istifadə edilmişdir.Bu gün dəbdəbəli əşyalar və zinət əşyaları bürünc, gümüş, qızıl və platin kimi qiymətli metalların nazik təbəqələri ilə örtülmüşdür.
Filmlərin ən çox tətbiqi səthlərin aşınma, təsir, cızıqlar, eroziya və aşınmalardan fiziki qorunmasıdır.Almaz kimi karbon (DLC) və MoSi2 təbəqələri avtomobil mühərriklərini mexaniki hərəkət edən hissələr arasında sürtünmə nəticəsində yaranan aşınma və yüksək temperatur korroziyasından qorumaq üçün istifadə olunur.
İncə filmlər reaktiv səthləri ətraf mühitdən qorumaq üçün də istifadə olunur, istər oksidləşmə, istərsə də nəm səbəbindən nəmlənmə.Qoruyucu keçirici filmlər yarımkeçirici cihazlar, dielektrik film ayırıcıları, nazik film elektrodları və elektromaqnit müdaxiləsi (EMI) sahələrində çox diqqət çəkmişdir.Xüsusilə, metal oksid sahə effektli tranzistorlar (MOSFETs) SiO2 kimi kimyəvi və termal cəhətdən sabit dielektrik filmləri və tamamlayıcı metal oksid yarımkeçiriciləri (CMOS) keçirici mis filmləri ehtiva edir.
İncə təbəqə elektrodları enerji sıxlığının superkondensatorların həcminə nisbətini bir neçə dəfə artırır.Bundan əlavə, elektron komponentləri elektromaqnit müdaxiləsindən qorumaq üçün metal nazik filmlər və hazırda MXenes (keçid metal karbidləri, nitridlər və ya karbonitridlər) perovskit keramika nazik filmləri geniş istifadə olunur.
PVD-də hədəf material buxarlanır və substratı olan vakuum kamerasına köçürülür.Buxarlar sadəcə kondensasiya səbəbindən substratın səthinə çökməyə başlayır.Vakuum çirklərin qarışmasının və buxar molekulları ilə qalıq qaz molekulları arasında toqquşmanın qarşısını alır.
Buxara daxil edilən turbulentlik, temperatur qradiyenti, buxar axını sürəti və hədəf materialın gizli istiliyi filmin vahidliyini və emal vaxtını təyin etməkdə mühüm rol oynayır.Buxarlanma üsullarına rezistiv qızdırma, elektron şüa ilə qızdırma və daha yaxınlarda molekulyar şüa epitaksisi daxildir.
Ənənəvi PVD-nin çatışmazlıqları onun çox yüksək ərimə nöqtəsinə malik materialları buxarlaya bilməməsi və buxarlanma-kondensasiya prosesi nəticəsində çökdürülmüş materialda yaranan struktur dəyişiklikləridir.Maqnetron püskürtmə bu problemləri həll edən yeni nəsil fiziki çökmə texnikasıdır.Magnetron püskürtmə zamanı hədəf molekullar bir maqnetron tərəfindən yaradılan bir maqnit sahəsi vasitəsilə enerjili müsbət ionlarla bombardman edilərək atılır (səpilir).
Müasir elektron, optik, mexaniki, fotonik, istilik və maqnit cihazlarda və hətta dekor elementlərində çox yönlü, yığcam və funksional xüsusiyyətlərinə görə nazik təbəqələr xüsusi yer tutur.PVD və CVD, qalınlığı bir neçə nanometrdən bir neçə mikrometrə qədər dəyişən nazik filmlər istehsal etmək üçün ən çox istifadə edilən buxar çökmə üsullarıdır.
Yatırılan filmin son morfologiyası onun performansına və səmərəliliyinə təsir göstərir.Bununla belə, nazik təbəqənin buxarlandırıcı çökdürmə üsulları mövcud proses girişlərinə, seçilmiş hədəf materiallarına və substratın xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq nazik təbəqə xüsusiyyətlərini dəqiq proqnozlaşdırmaq üçün əlavə tədqiqat tələb edir.
Qlobal yarımkeçirici bazarı həyəcanlı dövrə qədəm qoydu.Çip texnologiyasına tələbat sənayenin inkişafına həm təkan verib, həm də gecikdirib və hazırkı çip çatışmazlığının bir müddət davam edəcəyi gözlənilir.Mövcud tendensiyalar çox güman ki, sənayenin gələcəyini formalaşdıracaq
Qrafen əsaslı batareyalar və bərk cisim batareyaları arasındakı əsas fərq elektrodların tərkibindədir.Katodların tez-tez dəyişdirilməsinə baxmayaraq, karbonun allotroplarından anodlar hazırlamaq üçün də istifadə edilə bilər.
Son illərdə Əşyaların İnterneti demək olar ki, bütün sahələrdə sürətlə tətbiq olunur, lakin bu, elektrik avtomobil sənayesində xüsusilə vacibdir.
Göndərmə vaxtı: 23 aprel 2023-cü il