Concept de strat subțire
introducere
| După cum s-a arătat în altă parte, tehnologiile bazate pe exploatarea proprietăților specifice așa-numitelor straturi subțiri, s-au dezvoltat puternic la sfârșitul secolului al XX-lea și au devenit una dintre cele mai importante căi de progres atât în ceea ce privește înțelegerea teoretică a proprietățile materiei condensate ca miniaturizare sau dezvoltarea de noi senzori, a căror realizare nu ar putea fi realizată fără această tehnologie. În consecință, acest modul este destinat să înțeleagă mai bine conceptele care stau la baza realizărilor de ultimă generație, prezentate în detaliu cu ocazia monografiilor privind senzorii de măsurare fizică pentru mediu. Acesta va fi împărțit în cinci secțiuni principale (tehnica de vid, tehnici de preparare a filmului subțire, tehnici de caracterizare, proprietăți, aplicații), ele însele uneori împărțite în subcapitole de importanță diversă. |
Una dintre principalele dificultăți în utilizarea filmelor subțiri se referă la reproductibilitatea caracteristicilor lor. Deci, vom examina mai întâi cum fabrica, atunci caracteriza un strat subțire. Ne vom concentra apoi asupra proprietăți specifice dintre aceste straturi care ar putea fi de interes pentru aplicațiile senzorilor, înțelegându-se că straturile subțiri găsesc multe altele aplicații practici în diferite domenii, cum ar fi optica sau mecanica, despre care vom vorbi puțin aici și vom putea înțelege mai bine realizările unor senzori tipici de cantități de mediu folosind cu profit tehnologia filmului subțire în asociere cu microprocesorul pentru conduc la așa-numitele realizări „inteligente”.
concept de film subțire
În principiu, un strat subțire dintr-un material dat este un element al acestui material, una dintre a cărei dimensiuni se numește grosimea, a fost mult redus, astfel încât va fi de obicei exprimat ca nanometri. Această distanță foarte mică între cele două suprafețe limită (această cvasidimensionalitate) provoacă o perturbare a majorității proprietăților fizice. Diferența esențială dintre materialul în stare solidă și cea în strat subțire este de fapt legată de faptul că, în stare solidă, se neglijează, în general, cu rațiunea, rolul limitelor în proprietăți, în timp ce, într-un strat subțire, dimpotrivă, efectele legate de suprafețele limită pot fi preponderente. Este destul de evident că cu cât grosimea este mai mică, cu atât acest efect de bidimensionalitate va fi exacerbat și că, dimpotrivă, atunci când grosimea unui strat subțire depășește un anumit prag, efectul grosimii va deveni minim și materialul va recupera proprietățile bine cunoscute ale materialului solid.