Quels sont les différents types de substrats à couches minces?
Les films minces mesurant de moins d'un nanomètre à quelques micromètres d'épaisseur sont beaucoup trop minces et délicats à manipuler sans l'aide d'un substrat.Les films doivent être créés à la surface d'un substrat et rester attachés à ce matériau après leur fabrication.Il existe de nombreux types de substrats à couches minces et les ingénieurs ont choisi un substrat basé sur l'utilisation prévue du film mince.Les substrats peuvent être fabriqués en métal, en céramique, en verre, en plastique ou en combinaisons de ces matériaux.
Les substrats en fil à couches minces en céramique sont utilisés pour une variété de couches minces, y compris celles destinées à être utilisées en électronique.Les supraconducteurs, les semi-conducteurs et les micropuces utilisent généralement un film mince qui est cultivé sur un substrat en céramique.Certains substrats en céramique courants sont l'alumine, le béryllia et le nitrure d'aluminium.
L'alumine est le substrat en céramique le plus utilisé en grande partie parce que les matériaux utilisés pour le créer sont facilement disponibles et peu coûteux.Le matériau est durable, mène bien la chaleur et résiste aux acides et aux bases puissants.Le béryllia est un autre choix courant car il a un point de fusion élevé et est un excellent isolant.
Un matériau qui reste stable jusqu'à 2 498 degrés Fahrenheit (1 370 degrés Celsius), le nitrure d'aluminium est l'un des substrats en fil à fil en céramique les plus courants en céramique les plus courants..Il effectue également de la chaleur rapidement et ne se développe pas lorsqu'il est chauffé.Les produits chimiques utilisés pour faire du substrat ne réagissent pas avec ceux utilisés dans les semi-conducteurs typiques.Ce matériau est souvent utilisé pour les dissipateurs de chaleur, les appareils micro-ondes, les transistors de puissance et les matériaux utilisés pour gérer les objets à des températures élevées.
Le verre ou le plastique transparent sont couramment utilisés des substrats à couches minces trouvés dans les dispositifs optiques, tels que les microscopes et les télescopes.Ces substrats peuvent être équipés de diverses lentilles à couches minces, qui peuvent être conçues pour remplir une variété de fonctions.Ils peuvent réduire la gamme de fréquences lumineuses qui sont autorisées à travers des lentilles ou améliorer certaines fréquences de lumière.Différentes lentilles sont conçues pour différentes spécifications, et un seul substrat de verre peut être équipé d'un certain nombre de filtres à couches minces différents qui modifient les qualités de lumière de différentes manières.
Certains métaux peuvent également être utilisés comme substrats à couches minces.Les propriétés de métaux spécifiques sont utilisées pour déterminer les films minces qu'ils soutiendraient le mieux.Les substrats métalliques sont utilisés dans une variété de dispositifs à couches minces, y compris certains appareils électroniques.