Hva er de forskjellige typene tynnfilmunderlag?

Tynne filmer som måler alt fra mindre enn et nanometer til noen få mikrometer tykke er altfor tynne og delikate til å håndtere uten hjelp av et underlag.Filmene må opprettes på overflaten av et underlag og forblir festet til dette materialet etter at de er laget.Det er mange forskjellige typer tynnfilmunderlag, og ingeniører valgte et underlag basert på den tiltenkte bruken av den tynne filmen.Substratene kan lages av metall, keramikk, glass, plast eller kombinasjoner av disse materialene.

Keramiske tynnfilmunderlag brukes til en rekke tynne filmer, inkludert de som er beregnet på bruk i elektronikk.Superledere, halvledere og mikrobrikker bruker ofte en tynn film som dyrkes på et keramisk underlag.Noen vanlige keramiske underlag er aluminiumoksyd, beryllia og aluminiumnitrid.

Aluminiumoksyd er det mest brukte keramiske underlaget, i stor grad fordi materialene som brukes til å lage det er lett tilgjengelige og rimelige.Materialet er holdbart, leder varme godt og er resistent mot sterke syrer og baser.Beryllia er et annet vanlig valg fordi det har et høyt smeltepunkt og er en utmerket isolator.

Et materiale som forblir stabilt opp til 2,498 grader Fahrenheit (1,370 grader Celsius), aluminiumnitrid er et annet av de vanligste keramiske tynnfilmunderlagene.Den leder også varmen raskt og utvides ikke når den varmes opp.Kjemikaliene som brukes til å lage underlaget reagerer ikke med de som brukes i typiske halvledere.Dette materialet brukes ofte til varmevasker, mikrobølgeenheter, strømtransistorer og i materialer som brukes til å håndtere gjenstander ved høye temperaturer.

Glass eller klar plast er ofte brukt tynnfilmunderlag som finnes i optiske enheter, for eksempel mikroskop og teleskoper.Disse underlagene kan utstyres med forskjellige tynne filmlinser, som kan utformes for å utføre en rekke funksjoner.De kan begrense rekkevidden med lysfrekvenser som er tillatt gjennom en linser eller forbedre visse lysfrekvenser.Ulike linser er designet for forskjellige spesifikasjoner, og et enkelt glassunderlag kan utstyres med en rekke forskjellige tynne filmfilter som endrer lysets egenskaper på en rekke forskjellige måter.

Noen metaller kan også brukes som tynnfilmunderlag.Egenskapene til spesifikke metaller brukes til å bestemme hvilke tynne filmer de best vil støtte.Metalliske underlag brukes i en rekke tynne filmenheter, inkludert noen elektroniske enheter.