Tynde film ( eng. tynde film ) er tynde lag af materiale, hvis tykkelse ligger i intervallet fra fraktioner af en nanometer ( monoatomisk lag ) til flere mikrometer [1] .
Tynde film kan være faste eller flydende (sjældent gasformige). Sammensætningen, strukturen og egenskaberne af tynde film kan afvige fra dem i bulkfasen, hvorfra den tynde film blev dannet. Faste tynde film omfatter oxidfilm på overfladen af metaller og kunstige filmbelægninger dannet på forskellige materialer for at skabe mikroelektroniske enheder , forhindre korrosion , forbedre udseendet osv. [1]
Flydende tynde film adskiller den gasformige dispergerede fase i skum og flydende faser i emulsioner ; dannelsen af stabile skum og emulsioner er kun mulig i nærvær af overfladeaktive stoffer i sammensætningen af filmene. Flydende tynde film kan dannes spontant mellem korn i polykrystallinske faste stoffer, hvis overfladeenergien af korngrænsen overstiger overfladespændingen ved grænsen mellem den faste og flydende fase med mere end to gange (Gibbs-Smith-tilstanden). Gasformige tynde film med en betydelig levetid kan dannes mellem en dråbe og en bulkvæske under fordampningsforhold. [en]
Bestemmelse af tykkelsen af tynde film udføres ofte ved metoder baseret på måling af intensiteten af reflekteret lys, for eksempel ved hjælp af ellipsometri ; Der anvendes også elektriske metoder baseret på bestemmelse af kapacitansen og ledningsevnen af tynde film. For at studere faste tynde film bruges elektronmikroskopi , røntgenspektroskopi og andre metoder udviklet til at studere overfladen af faste stoffer. Produktionen af tyndfilm og tyndfilmsbelægninger ligger til grund for en række moderne teknologiområder, primært mikroelektronik. [en]
Afsætningen af tynde film på et substrat kan udføres ved forskellige metoder, de mest almindeligt anvendte metoder er:
Objekter med så små dimensioner ændrer i nogle tilfælde radikalt deres egenskaber. For sådanne små genstande ændres f.eks. smeltetemperaturen, graden af underafkøling og den interplanare afstand i forhold til massive genstande. Mange funktionelle belægninger har tykkelsesgrænser, over hvilke de mister deres egenskaber eller nedbrydes under påføring.
Ændringen i egenskaber forklares af stigningen i overfladens rolle med et fald i objektet, da kroppens volumen ændres i forhold til terningen af lineære dimensioner og overfladearealet - til kvadratet. Derfor opfører S/V-forholdet sig som 1/r. På grund af dette bliver overfladespændingskræfterne , som ikke spiller en væsentlig rolle i bulkprøver, signifikante i nanoobjekter . Og da de virker i det overfladenære lag, kan deres virkning sammenlignes med påføring af ydre tryk, der som bekendt kan ændre både smeltetemperaturen og interplanare afstande.
Hovedanvendelsen findes i solide tynde film aflejret på overfladen af forskellige genstande.
Industrier relateret til tynde film omfatter: