박막은 계속해서 연구자들의 관심을 끌고 있습니다.이 기사에서는 응용 분야, 가변 증착 방법 및 향후 용도에 대한 현재 및 보다 심층적인 연구를 제시합니다.
"필름"은 기판을 덮거나 두 표면 사이에 끼워 넣기 위해 기판보다 훨씬 얇은 2차원(2D) 재료에 대한 상대적인 용어입니다.현재 산업 응용 분야에서 이러한 박막의 두께는 일반적으로 나노미터 미만(nm) 원자 크기(즉, <1 nm)부터 수 마이크로미터(μm)까지 다양합니다.단일층 그래핀은 탄소 원자 1개의 두께(즉 ~0.335 nm)를 갖습니다.
필름은 선사시대부터 장식적, 회화적 목적으로 사용되었습니다.오늘날 명품과 주얼리는 청동, 은, 금, 백금과 같은 귀금속의 얇은 막으로 코팅되어 있습니다.
필름의 가장 일반적인 용도는 마모, 충격, 긁힘, 침식 및 마모로부터 표면을 물리적으로 보호하는 것입니다.DLC(다이아몬드 유사 탄소) 및 MoSi2 층은 기계적으로 움직이는 부품 사이의 마찰로 인해 발생하는 마모 및 고온 부식으로부터 자동차 엔진을 보호하는 데 사용됩니다.
또한, 박막은 습기로 인한 산화 또는 수화 등 반응성 표면을 환경으로부터 보호하는 데에도 사용됩니다.차폐용 전도성 필름은 반도체 소자, 유전막 분리막, 박막 전극, 전자기 간섭(EMI) 분야에서 많은 주목을 받아왔습니다.특히, 금속 산화물 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)에는 SiO2와 같은 화학적 및 열적으로 안정적인 유전막이 포함되어 있고, 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS)에는 전도성 구리막이 포함되어 있습니다.
박막 전극은 슈퍼커패시터의 부피에 대한 에너지 밀도의 비율을 몇 배로 증가시킵니다.또한, 금속박막과 현재 MXene(전이금속 탄화물, 질화물 또는 탄질화물) 페로브스카이트 세라믹 박막은 전자기 간섭으로부터 전자 부품을 보호하는 데 널리 사용됩니다.
PVD에서는 타겟 물질이 기화되어 기판이 들어 있는 진공 챔버로 옮겨집니다.응축으로 인해 증기가 기판 표면에 쌓이기 시작합니다.진공은 불순물의 혼합과 증기 분자와 잔류 가스 분자 간의 충돌을 방지합니다.
증기에 유입되는 난류, 온도 구배, 증기 유량 및 대상 물질의 잠열은 필름 균일성과 처리 시간을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.증발 방법에는 저항 가열, 전자 빔 가열 및 최근에는 분자 빔 에피택시가 포함됩니다.
기존 PVD의 단점은 융점이 매우 높은 물질을 기화할 수 없다는 점과 증발-응축 과정으로 인해 증착된 물질에 구조적 변화가 발생한다는 점입니다.마그네트론 스퍼터링은 이러한 문제를 해결하는 차세대 물리적 증착 기술입니다.마그네트론 스퍼터링에서는 마그네트론에 의해 생성된 자기장을 통해 강력한 양이온을 충격시켜 타겟 분자를 방출(스퍼터링)합니다.
박막은 다양성, 소형화 및 기능적 특성으로 인해 현대 전자, 광학, 기계, 광자, 열 및 자기 장치는 물론 장식 품목에서도 특별한 위치를 차지합니다.PVD 및 CVD는 수 나노미터에서 수 마이크로미터 두께의 얇은 필름을 생산하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 기상 증착 방법입니다.
증착된 필름의 최종 형태는 성능과 효율성에 영향을 미칩니다.그러나 박막 증발 증착 기술은 사용 가능한 프로세스 입력, 선택된 대상 재료 및 기판 특성을 기반으로 박막 특성을 정확하게 예측하기 위한 추가 연구가 필요합니다.
세계 반도체 시장은 흥미진진한 시기를 맞이하고 있습니다.칩 기술에 대한 수요는 산업 발전을 촉진하기도 하고 지연시키기도 하며, 현재의 칩 부족 현상은 한동안 계속될 것으로 예상됩니다.현재의 추세는 이것이 계속됨에 따라 업계의 미래를 형성할 가능성이 높습니다.
그래핀 기반 배터리와 전고체 배터리의 주요 차이점은 전극의 구성입니다.음극은 종종 변형되지만 탄소의 동소체를 사용하여 양극을 만들 수도 있습니다.
최근에는 거의 모든 분야에서 사물인터넷이 급속하게 구현되고 있지만, 특히 전기차 산업에서는 그 중요성이 더욱 커지고 있습니다.
게시 시간: 2023년 4월 23일