¿Qué es el análisis de película delgada?

El análisis de película delgada es un proceso de examen de películas de semiconductores, que se utiliza con mayor frecuencia en la fabricación de microprocesadores y aplicaciones de energía solar, para garantizar que el material cumpla con las especificaciones operativas. Esto generalmente se realiza a través de diversas formas de microscopía, como difracción de rayos X, análisis de microscopio electrónico de barrido y más durante el proceso de fabricación. Es importante que las películas delgadas cumplan con los exigentes estándares ópticos, eléctricos y de deposición de los componentes basados ​​en ellas, ya que las fallas diminutas pueden hacer que falle todo el circuito al que están destinadas.

Dado que puede haber muchos pasos en el proceso de creación de un producto final basado en una película delgada, el análisis del producto en el camino también puede implicar muchos pasos. En el nivel inicial de producción del sustrato, el análisis de película delgada implica observar desde el punto de vista científico de un material las propiedades de la película, incluida su conductividad, estructura cristalina, composición química y puntos de interfaz para componentes eléctricos como transistores. En este análisis de película delgada se utilizan varias formas de espectroscopía electrónica, incluida la espectroscopía de retrodispersión de Rutherford (RBS) para determinar la composición elemental, la espectroscopía electrónica de Auger (AES) para analizar las características de la superficie y más.

Las películas delgadas que se emplean en aplicaciones especializadas, como pantallas de cristal líquido, células solares y baterías, implicarán cada una su propia serie única de pasos de análisis de película delgada. La tecnología de película delgada también está comenzando a alejarse de un material base de silicio. La película fotovoltaica (PV) de película delgada flexible basada en compuestos de plástico de polivinilo para aplicaciones solares, también requiere el análisis de PV solar, y el análisis de película delgada de estos materiales involucra un conjunto de procesos diferente al que se usa en el silicio.

La película solar, a diferencia de la película semiconductora utilizada para microprocesadores, a menudo sufre cambios ambientales durante el uso que requieren que sea más duradera y duradera bajo temperatura y otros extremos. Como resultado, el análisis de película delgada de materiales destinados a tejados solares, por ejemplo, puede ser examinado por muchas disciplinas científicas, desde la ciencia de los materiales hasta la física aplicada, la química y la ingeniería mecánica antes de que el producto esté listo para la venta.

La nanotecnología, tanto en términos de equipos de análisis de película delgada como de procesos de fabricación, seguirá desempeñando un papel clave en el control de calidad de las películas delgadas. Esto incluye la necesidad de hacer análisis de película delgada en un ambiente de laboratorio de sala limpia libre de luz solar y la mayoría del polvo y partículas en el aire, cualquiera de los cuales puede dañar irreversiblemente la superficie de una película delgada. El equipo de enmascaramiento, grabado y deposición utilizado para crear la película delgada en primer lugar también se puede utilizar para ejecutar casos de prueba y analizar la calidad del producto terminado, así como para garantizar que el proceso se calibre adecuadamente para producir productos finales funcionales.