Скульптурная тонкая пленка

Скульптурные тонкие пленки ( СТП ) представляют собой наноструктурированные материалы с однонаправленно изменяющимися свойствами, которые можно проектировать и реализовывать контролируемым образом с использованием вариантов физического осаждения из паровой фазы . Способность практически мгновенно менять направление роста их столбчатой морфологии посредством простых вариаций направления падающего пара потока приводит к появлению широкого спектра столбчатых форм. ^{[ 1 ]}

Формы

Эти формы могут быть:

двумерный, начиная от простых наклонных колонн и шевронов ^{[ 2 ]} к более сложным C- и S-образным морфологиям ^{[ 3 ]}
трехмерные, включая простые спирали и суперспирали
сочетания двух- и трехмерных форм.

Характеристики

Диаметр колонки и расстояние между колонками, перпендикулярное направлению толщины любого STF, номинально постоянны. Диаметр колонки может находиться в диапазоне примерно от 10 до 300 нм , тогда как плотность может находиться в пределах от теоретического максимального значения до менее 20%. Кристалличность должна быть меньше диаметра колонки. Химический состав практически неограничен: от изоляторов до полупроводников и металлов . Совсем недавно полимерные STF были нанесены путем комбинирования физического и химического осаждения из паровой фазы процессов осаждение на подложки ; также проводилось с микрорисунком.

Использование

На сегодняшний день основными приложениями STF являются оптика в качестве поляризационных фильтров, фильтров Брэгга и фильтров спектральных дырок . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} В видимом и инфракрасном диапазонах волн односекционный СТП представляет собой однонаправленно-неоднородную среду со свойствами, зависящими от направления. Несколько секций можно последовательно вырастить в многосекционный STF, который можно представить как оптическую схему, которую можно интегрировать с электронной схемой на кристалле . Будучи пористым, STF может действовать как датчик жидкостей, а также может быть пропитан жидкими кристаллами для переключения приложений. ^{[ нужна ссылка ]} варианты применения в качестве барьерных слоев с низкой диэлектрической проницаемостью в электронных чипах, а также в солнечных элементах . Также были предложены ^{[ нужна ссылка ]} Биомедицинские приложения, такие как тканевые каркасы , платформы доставки лекарств, ловушки для вирусов и лаборатории на чипе, также находятся на разных стадиях разработки. ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ А. Лахтакиа и Р. Мессье, Скульптурные тонкие пленки: наноинженерная морфология и оптика (SPIE Press, Беллингем, Вашингтон, США, 2005).
^ Робби, К.; Фридрих, LJ; Дью, СК; Смай, Т.; Бретт, MJ (1995). «Изготовление тонких пленок с высокопористой микроструктурой». Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 13 (3). Американское вакуумное общество: 1032–1035. Бибкод : 1995JVSTA..13.1032R . дои : 10.1116/1.579579 . ISSN 0734-2101 .
^ Мессье, Р.; Герке, Т.; Франкель, К.; Венугопал, ВК; Отаньо, В.; Лахтакиа, А. (1997). «Спроектированные скульптурные нематические тонкие пленки». Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 15 (4). Американское вакуумное общество: 2148–2152. Бибкод : 1997JVSTA..15.2148M . дои : 10.1116/1.580621 . ISSN 0734-2101 .
^ Ходжкинсон, Ян Дж.; Ву, Ци Хун; Торн, Карен Э.; Лахтакия, Ахлеш; МакКолл, Мартин В. (2000). «Безспейсерные фильтры спектральных дырок с круговой поляризацией с использованием тонких хиральных скульптурных пленок: теория и эксперимент». Оптические коммуникации . 184 (1–4). Эльзевир Б.В.: 57–66. Бибкод : 2000OptCo.184...57H . дои : 10.1016/s0030-4018(00)00935-4 . ISSN 0030-4018 .
^ ван Попта, Энди К.; Соколиный глаз, Мэтью М.; Садись, Джереми К.; Бретт, Майкл Дж. (1 ноября 2004 г.). «Градиентный узкополосный фильтр, изготовленный с напылением под скользящим углом». Оптические письма . 29 (21). Оптическое общество: 2545–2547. Бибкод : 2004OptL...29.2545V . дои : 10.1364/ол.29.002545 . ISSN 0146-9592 . ПМИД 15584289 .

Ахлеш Лахтакиа и Рассел Мессье (2005). Скульптурные тонкие пленки: наноинженерная морфология и оптика . SPIE Press, Беллингем, Вашингтон, США. ISBN 0-8194-5606-3 .

[1] А. Лахтакиа и Р. Мессье, Скульптурные тонкие пленки: наноинженерная морфология и оптика (SPIE Press, Беллингем, Вашингтон, США, 2005).

[2] Робби, К.; Фридрих, LJ; Дью, СК; Смай, Т.; Бретт, MJ (1995). «Изготовление тонких пленок с высокопористой микроструктурой». Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 13 (3). Американское вакуумное общество: 1032–1035. Бибкод : 1995JVSTA..13.1032R . дои : 10.1116/1.579579 . ISSN 0734-2101 .

[3] Мессье, Р.; Герке, Т.; Франкель, К.; Венугопал, ВК; Отаньо, В.; Лахтакиа, А. (1997). «Спроектированные скульптурные нематические тонкие пленки». Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 15 (4). Американское вакуумное общество: 2148–2152. Бибкод : 1997JVSTA..15.2148M . дои : 10.1116/1.580621 . ISSN 0734-2101 .

[4] Ходжкинсон, Ян Дж.; Ву, Ци Хун; Торн, Карен Э.; Лахтакия, Ахлеш; МакКолл, Мартин В. (2000). «Безспейсерные фильтры спектральных дырок с круговой поляризацией с использованием тонких хиральных скульптурных пленок: теория и эксперимент». Оптические коммуникации . 184 (1–4). Эльзевир Б.В.: 57–66. Бибкод : 2000OptCo.184...57H . дои : 10.1016/s0030-4018(00)00935-4 . ISSN 0030-4018 .

[5] ван Попта, Энди К.; Соколиный глаз, Мэтью М.; Садись, Джереми К.; Бретт, Майкл Дж. (1 ноября 2004 г.). «Градиентный узкополосный фильтр, изготовленный с напылением под скользящим углом». Оптические письма . 29 (21). Оптическое общество: 2545–2547. Бибкод : 2004OptL...29.2545V . дои : 10.1364/ол.29.002545 . ISSN 0146-9592 . ПМИД 15584289 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]