Тонкопленочные покрытия состоят из диэлектрических, металлических и оксидных соединений, которые обычно используются в полупроводниковой промышленности, в вооруженных силах и в приложениях для оптических устройств. Производственные процессы обычно включают физическое осаждение из паровой фазы, такое как напыление или химическое осаждение из паровой фазы, когда химические реакции для осаждения пленки используется высокоэнергетическая плазма. Покрытия, классифицируемые как тонкие пленки, обычно имеют толщину не более одного микрона или 1000 нанометров и могут быть ферромагнитными, керамическими или проводящими или изолирующими материалами определенного уровня.
Оптические покрытия являются одной из основных областей производства тонкопленочных покрытий и обеспечивают важные области применения, такие как лазер фильтры и средства защиты глаз для лазерной хирургии в медицине. Антибликовые покрытия широко используются в линзах камер, телескопов и проигрывателей цифровых видеодисков (DVD) для уменьшения нормального отражения света, которое снижает производительность такого оборудования. Некоторые тонкопленочные покрытия в области оптики также являются многослойными, чтобы по-разному взаимодействовать с различными длинами волн света, и используются в компьютерных мониторах, очках с отражающими и антибликовыми свойствами, а также в телевизионных камерах. Отражающие оптические покрытия зеркальны и обычно изготавливаются из алюминия, золота или серебра, где они используются в фотокопировании. машины, сканеры штрих-кодов, а также промышленные и военные мощные лазеры.
Тонкие керамические пленки используются для покрытия режущих инструментов, подвергающихся химическим и тепловым нагрузкам, в медицине из-за их инертных свойств и во многих других областях. Подложки для литий-ионных аккумуляторов, состоящие из тонкопленочных керамических покрытий, используются в электронной промышленности с 2011 года и были усовершенствованы в результате более чем десятилетних исследований в Окриджской национальной лаборатории в США. Керамическая основа интегральной схемы представляет собой платформу для имплантированных аккумуляторов, которые могут работать в широком диапазоне температур от -4° до 284° по Фаренгейту (от -20° до 140° по Цельсию) и быть любой формы и размера, что дает схемы более широкого применения, чем у обычных конструкций. Их способность работать при температуре до 536° по Фаренгейту (280° по Цельсию), если это необходимо, делает их полезными для датчиков, смарт-карт и имплантируемых медицинских устройств, таких как дефибрилляторы и нейростимуляторы.
Сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSSC) также полагаются на осаждение тонкой пленки титана диоксид, TiO2, хотя их толщина обычно составляет от 5 до 20 микрон. Технология включает в себя комбинацию тонкопленочных покрытий из керамических, полупроводниковых и оптических материалов и рассчитана на 20 лет воздействия солнечного света. Твердотельные конструкции электроники этих солнечных элементов обещают сделать их более экономичными и простыми в производстве, чем стандартный кремний< /a> на основе солнечных батарей.
