Films irqaq ikomplu jiġbdu l-attenzjoni tar-riċerkaturi.Dan l-artikolu jippreżenta riċerka attwali u aktar fil-fond dwar l-applikazzjonijiet tagħhom, metodi ta 'depożizzjoni varjabbli, u użi futuri.
"Film" huwa terminu relattiv għal materjal bidimensjonali (2D) li huwa ħafna irqaq mis-sottostrat tiegħu, kemm jekk ikun maħsub biex ikopri s-sottostrat jew ikun imdawwar bejn żewġ uċuħ.Fl-applikazzjonijiet industrijali attwali, il-ħxuna ta 'dawn il-films irqaq tipikament tvarja minn dimensjonijiet atomiċi sub-nanometru (nm) (jiġifieri, <1 nm) għal diversi mikrometri (μm).Grafene b'saff wieħed għandu ħxuna ta 'atomu tal-karbonju wieħed (jiġifieri ~ 0.335 nm).
Il-films kienu jintużaw għal skopijiet dekorattivi u bl-istampi fi żminijiet preistoriċi.Illum, oġġetti ta 'lussu u dehbijiet huma miksija b'films irqaq ta' metalli prezzjużi bħal bronż, fidda, deheb u platinu.
L-aktar applikazzjoni komuni tal-films hija l-protezzjoni fiżika tal-uċuħ minn brix, impatt, grif, erożjoni u brix.Karbonju bħal djamant (DLC) u saffi MoSi2 jintużaw biex jipproteġu l-magni tal-karozzi minn xedd u korrużjoni f'temperatura għolja kkawżata minn frizzjoni bejn partijiet li jiċċaqilqu mekkaniċi.
Films irqaq jintużaw ukoll biex jipproteġu uċuħ reattivi mill-ambjent, kemm jekk ikun ossidazzjoni jew idratazzjoni minħabba l-umdità.Films konduttivi tal-ilqugħ irċevew ħafna attenzjoni fl-oqsma tal-apparati semikondutturi, separaturi tal-film dielettriċi, elettrodi tal-film irqiq, u interferenza elettromanjetika (EMI).B'mod partikolari, transistors tal-effett tal-kamp tal-ossidu tal-metall (MOSFETs) fihom films dielettriċi stabbli kimikament u termalment bħal SiO2, u semikondutturi tal-ossidu tal-metall komplementari (CMOS) fihom films konduttivi tar-ram.
Elettrodi tal-film irqiq iżidu l-proporzjon tad-densità tal-enerġija mal-volum tas-supercapacitors b'diversi drabi.Barra minn hekk, films irqaq tal-metall u bħalissa MXenes (karburi tal-metall ta 'tranżizzjoni, nitruri jew karbonitridi) films irqaq taċ-ċeramika perovskite huma użati ħafna biex jipproteġu komponenti elettroniċi minn interferenza elettromanjetika.
Fil-PVD, il-materjal fil-mira jiġi vaporizzat u trasferit għal kamra tal-vakwu li fiha s-sottostrat.Il-fwar jibdew jiddepożitaw fuq il-wiċċ tas-sottostrat sempliċement minħabba l-kondensazzjoni.Il-vakwu jipprevjeni t-taħlit tal-impuritajiet u l-ħabtiet bejn il-molekuli tal-fwar u l-molekuli tal-gass residwu.
It-turbolenza introdotta fil-fwar, il-gradjent tat-temperatura, ir-rata tal-fluss tal-fwar, u s-sħana moħbija tal-materjal fil-mira għandhom rwol importanti fid-determinazzjoni tal-uniformità tal-film u l-ħin tal-ipproċessar.Metodi ta 'evaporazzjoni jinkludu tisħin reżistenti, tisħin tar-raġġ ta' elettroni u, aktar reċentement, epitassi tar-raġġ molekulari.
L-iżvantaġġi tal-PVD konvenzjonali huma l-inkapaċità tiegħu li jevaporizza materjali ta 'punt ta' tidwib għoli ħafna u l-bidliet strutturali indotti fil-materjal depożitat minħabba l-proċess ta 'evaporazzjoni-kondensazzjoni.Magnetron sputtering hija t-teknika ta 'depożizzjoni fiżika tal-ġenerazzjoni li jmiss li ssolvi dawn il-problemi.Fil-magnetron sputtering, molekuli fil-mira huma ejected (sputtered) permezz ta 'bumbardament b'joni pożittivi enerġetiċi permezz ta' kamp manjetiku ġġenerat minn magnetron.
Films irqaq jokkupaw post speċjali f'apparat moderni elettroniċi, ottiċi, mekkaniċi, fotoniċi, termali u manjetiċi u anke oġġetti ta 'dekorazzjoni minħabba l-versatilità, il-kumpattezza u l-proprjetajiet funzjonali tagħhom.PVD u CVD huma l-metodi ta 'depożizzjoni tal-fwar l-aktar użati biex jipproduċu films irqaq li jvarjaw fil-ħxuna minn ftit nanometri għal ftit mikrometri.
Il-morfoloġija finali tal-film depożitat taffettwa l-prestazzjoni u l-effiċjenza tagħha.Madankollu, tekniki ta 'deposizzjoni evaporattiva tal-film irqiq jeħtieġu aktar riċerka biex ibassru b'mod preċiż il-proprjetajiet tal-film irqiq ibbażati fuq inputs tal-proċess disponibbli, materjali fil-mira magħżula, u proprjetajiet tas-sottostrat.
Is-suq globali tas-semikondutturi daħal f'perjodu eċċitanti.Id-domanda għat-teknoloġija taċ-ċippa kemm xprunat kif ukoll ittardjat l-iżvilupp tal-industrija, u n-nuqqas attwali ta 'ċippa huwa mistenni li jkompli għal xi żmien.Ix-xejriet attwali x'aktarx li jsawru l-futur tal-industrija hekk kif dan ikompli
Id-differenza ewlenija bejn il-batteriji bbażati fuq il-grafene u l-batteriji fi stat solidu hija l-kompożizzjoni tal-elettrodi.Għalkemm il-katodi huma spiss modifikati, allotropi tal-karbonju jistgħu jintużaw ukoll biex jagħmlu anodi.
F'dawn l-aħħar snin, l-Internet tal-Oġġetti ġie implimentat malajr kważi fl-oqsma kollha, iżda huwa speċjalment importanti fl-industrija tal-vetturi elettriċi.
Ħin tal-post: Apr-23-2023