[공학]thin film[박막]에 대한 정의와 제조방법 정리

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thin film(박막)이란

박막은 나노미터에서 마이크로미터 두께까지의 범위를 포함하는 얇은 물질 층이라고 할 수 있다. 전자기적 반도체 장치와 광학적 코팅은 박막기술의 주된 적용 범위라 할 수 있다. 주변에서 쉽게 볼 수 있는 박막기술을 이용해 만든 것은 ‘거울’인데 이것은 빛의 반사를 할 수 있는 유리의 한 쪽 면에 얇은 금속 코팅을 이용해 만든 것이기 때문이다.

이러한 박막화는
– 전자장치를 작고 가볍게 한다.
– 얇고 표면적이 크다
: 물체로부터 나오는 열에너지의 손실을 적게 하여 큰 전력을 다룰 수 있다.
-인덕턴스가 감소하고 고주파 특성이 좋아진다.
-얇고 치밀한 보호막으로, 성능이 뛰어나다.
-자성체 박막은 히스테리시스(hysteresis) 반전의 고속화를 가능하게 한다.
: 히스테리시스는 물체의 성질이 현재의 상태만으로는 모르므로 과거의 이력이 어떠했는가에 따라 다른 현상을 말하는 것인데 철과 같은 강자성체를 자기장 안에 넣어 자화시키면 자기장을 벗어난 뒤에도 자성이 남아있는 현상을 말한다. 이 현상은 히스테리시스 루프라는 모양의 그래프를 나타나게 되는데 히스테리시스 반전의 고속화라는 것은 이 루프의 기울기가 달라진다는 것이다.
-발광박막같이 고휘도(매우 밝은)의 것을 만들 수 있다.
-재료가 적게 들고 소형의 것을 동시에 대량생산할 수 있다.

나노박막구조의 종류

단결정 고체 표면에 같은 종류 또는 다른 종류의 금속 원자를 뿌려서 원자층 (atomic layer)를 만들때 그 성장하는 모양이 표면의 종류, 면의 orientation, 증착하는 원자의 종류등에 따라 매우 다른 현상을 보이는데 그 이유는 크게 표면의 원자의 크기와 증착하는 원자의 크기 차이, surface free energy 차이로 볼 수 있다.
가장 대표적으로 알려져 있는 성장 모드는 크게 세 가지로 나눌 수 있다.

1) Frank-van der Merwe Growth mode
이것은 성장하는 원자들이 하나의 원자층을 만든 다음에 그 위에 두 번째 원자층이 만들어
지는 성장 과정을 말한다. 증착되는 원자와 표면과의 표면에너지차이가 거의 없거나, bulk원자의 구조나 크기가 매우 비슷할 때 주로 관찰되는 성장 모드이다.
2) Stranski-Krantanov Growth mode
이것은 첫 층은 하나의 원자 층이 만들어지기 전에 두번째 층이 만들어지지 않으나, 두 번째층부터는 세 번째, 네 번째 층이 동시에 자라…(생략)

[문서정보]

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태그(#) : #공학 #thin #film #박막 #대한 #정의제조방법 #정리
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