Kaj je tankoplastna naprava?

Tankoplastna naprava je vsaka vrsta komponente, ki temelji na izjemno tankih plasteh snovi, običajno polprevodniškega silicija, debeline nanometrov ali milijardenk metra, včasih pa je nameščena ena na drugo, da tvori zapleteno tankoplastno napravo ali vezje. To lahko vključuje vse, od tranzistorskih nizov, ki se uporabljajo za izdelavo mikroprocesorjev za računalnike, do mikro-elektromehanskih sistemov (MEMS), ki so majhni senzorji, ki se uporabljajo za zaznavanje vsega od radona in dima v detektorjih požara doma do mehanskega gibanja, temperaturnih nihanj, nadmorske višine za vodene rakete. Druge aplikacije za tankoplastno napravo vključujejo premaze, kot je postopek srebrenja za ogledala, optične plasti, ki dajejo lečam edinstvene lastnosti, in magnetne filme, ki temeljijo na železovih spojinah kot novo obliko računalniškega pomnilnika. Napredne baterije, farmacevtska zdravila in aplikacije sončnih celic, kot so strešniki, ki proizvajajo lastno električno energijo, prav tako temeljijo na napravi s tankim filmom takšne ali drugačne oblike.

Za ustvarjanje tankih filmov obstajajo različne kemične, fizikalne in električne metode, od katerih so nekatere sposobne odlagati filmske plasti do končne ravni posameznih atomov. Najzgodnejše oblike komercialnega uspeha za nanašanje tankega filma so vključevale silicijeve polprevodniške spojine. Čisti silicij, kot popoln izolator, je dopiran ali implantiran s posameznimi ioni fosforja ali bora s hitrostjo enega atoma fosforja ali bora na vsako milijardo atomov silicija, da se tankemu filmu dajo polprevodniške električne lastnosti. Nove metode tankoplastnega nanašanja zdaj vključujejo ustvarjanje izjemno finih plasti polimernih spojin, ki se uporabljajo za fleksibilne sončne celice in organske svetleče diode (OLED), ki se uporabljajo za ustvarjanje zaslonskih plošč za televizorje, računalniške monitorje in električne panoje.

Postopek nanašanja tankega filma je zelo zahtevna in natančna znanost, deloma zaradi občutljivega materiala, ki se najpogosteje uporablja za izdelavo komponent tankoslojne naprave, polprevodniškega silicija (SGS). Desetletja raziskav in razvoja na tem področju so omogočila prilagoditev tankoslojne tehnologije novim področjem znanosti o materialih. Uporaba znanja o proizvodnji tankoplastnega nanašanja skupaj z napredkom v raziskavah nanotehnologije je privedla do vse širšega nabora aplikacij tankoplastnih naprav.

Mikropike se ustvarjajo in postavljajo na posode z zdravili, da se prepreči uvoz ponarejenih farmacevtskih izdelkov, in tanki filmi so zdaj vključeni v prizadevanja za boj proti ponarejanju z denarjem. Medicinski vsadki, kot so stenti, so tankoplastna naprava za izboljšanje pretoka krvi v arterijah, prevlečena z mikroskopskimi plastmi močnih zdravil za počasno sproščanje v krvni obtok. Od uporabe v toksikoloških testiranjih do dostave močnih zdravil proti raku v izjemno majhnih količinah, ki bi sicer bile smrtonosne, do tkanja zlatih in srebrnih tankih filmov v luksuzne tkanine, se koncept tankoslojne naprave uporablja na številnih področjih. in panoge, ki zaradi svoje izjemno majhne velikosti in skritih funkcij pogosto ostanejo neopažene javnosti.