Quali sono i diversi tipi di substrati a film sottile?

I film sottili che misurano da meno di un nanometro a pochi micrometri di spessore sono troppo sottili e delicati da maneggiare senza l'aiuto di un substrato.I film devono essere creati sulla superficie di un substrato e rimanere attaccati a questo materiale dopo che sono stati realizzati.Esistono molti tipi diversi di substrati a film sottile e gli ingegneri hanno scelto un substrato basato sull'uso previsto del film sottile.I substrati possono essere realizzati in metallo, ceramica, vetro, plastica o combinazioni di questi materiali.

I substrati di film sottile in ceramica vengono utilizzati per una varietà di film sottili, compresi quelli destinati all'uso in elettronica.I superconduttori, i semiconduttori e i microchip usano comunemente un film sottile che viene coltivato su un substrato ceramico.Alcuni substrati ceramici comuni sono allumina, berillia e nitruro di alluminio.

L'allumina è il substrato ceramico più comunemente usato in gran parte perché i materiali utilizzati per crearlo sono prontamente disponibili e economici.Il materiale è resistente, conduce bene il calore ed è resistente agli acidi e alle basi forti.La beryllia è un'altra scelta comune perché ha un punto di fusione elevato ed è un eccellente isolante.

Un materiale che rimane stabile fino a 2.498 gradi Fahrenheit (1.370 gradi Celsius), il nitruro di alluminio è un altro dei substrati di film in ceramica più comuni.Conduce anche calore rapidamente e non si espande quando riscaldato.Le sostanze chimiche utilizzate per realizzare il substrato non reagiscono con quelli utilizzati nei semiconduttori tipici.Questo materiale viene spesso utilizzato per dissipatori di calore, dispositivi a microonde, transistor di potenza e materiali utilizzati per gestire gli oggetti ad alte temperature.

Il vetro o la plastica trasparente sono comunemente usati substrati a film sottile presenti in dispositivi ottici, come microscopi e telescopi.Questi substrati possono essere equipaggiati con varie lenti a film sottile, che possono essere progettati per svolgere una varietà di funzioni.Possono restringere la gamma di frequenze di luce consentite attraverso le lenti o migliorare alcune frequenze di luce.Diverse lenti sono progettate per specifiche diverse e un singolo substrato di vetro può essere dotato di diversi filtri a pellicola sottile che cambiano le qualità della luce in diversi modi.

Alcuni metalli possono anche essere usati come substrati a film sottile.Le proprietà dei metalli specifici vengono utilizzate per determinare quali film sottili potrebbero supportare meglio.I substrati metallici sono utilizzati in una varietà di dispositivi a film sottile, inclusi alcuni dispositivi elettronici.