Ihme funktionaalisten materiaalien alalla
Kutentimanttisovelluksessa se sisältää laajan valikoiman teknologioita ja on erittäin vaikeaa. Sen toteuttaminen suhteellisen lyhyessä ajassa vaatii yhteistyötä eri aloilla. Tulevaisuudessa on tarpeen jatkuvasti kehittää ja parantaa CVD-timanttien kasvatusteknologiaa ja tutkia sen soveltamistaCVD-timanttikalvo akustiikassa, optiikassa ja sähkössä. Siitä tulee uusi materiaali korkean teknologian kehitykselle 2000-luvulla. CVD-menetelmää voidaan käyttää sekä teknisissä materiaaleissa että toiminnallisissa materiaaleissa. Seuraava on vain johdanto sen toiminnallisiin sovelluksiin.
Mikä on toiminnallinen materiaali? Toiminnallisilla materiaaleilla tarkoitetaan erilaisia materiaaleja, joilla on fysikaalisia ja kemiallisia toimintoja, kuten valo, sähkö, magnetismi, ääni ja lämpö, joita käytetään teollisuudessa ja teknologiassa, mukaan lukien sähköiset toiminnalliset materiaalit, magneettiset toiminnalliset materiaalit, optiset toiminnalliset materiaalit, suprajohtavat materiaalit, biolääketieteelliset materiaalit, toiminnalliset kalvot jne.
Mikä on toiminnallinen kalvo? Mitkä ovat sen ominaisuudet? Toiminnallinen kalvo viittaa ohutkalvomateriaaliin, jolla on fysikaalisia ominaisuuksia, kuten valo, magnetismi, sähköinen suodatus, adsorptio, ja kemiallisia ominaisuuksia, kuten katalyysi ja reaktio.
Ohutkalvomateriaalien ominaisuudet: Ohutkalvomateriaalit ovat tyypillisiä kaksiulotteisia materiaaleja, eli ne ovat suuria kahdessa mittakaavassa ja pieniä kolmannessa mittakaavassa. Verrattuna yleisesti käytettyihin kolmiulotteisiin massamateriaaleihin, niillä on monia ominaisuuksia suorituskyvyn ja rakenteen suhteen. Suurin ominaisuus on, että jotkin funktionaalisten kalvojen ominaisuudet voidaan saavuttaa erityisillä ohutkalvon valmistusmenetelmillä valmistuksen aikana. Tästä syystä ohutkalvofunktionaalisista materiaaleista on tullut kuuma huomion ja tutkimuksen aihe.
Kutenkaksiulotteinen materiaaliOhutkalvomateriaalien tärkein ominaisuus on niin sanottu kokoominaisuus, jota voidaan käyttää erilaisten komponenttien pienentämiseen ja integrointiin. Monet ohutkalvomateriaalien käyttötarkoitukset perustuvat tähän seikkaan, joista tyypillisintä on integroitujen piirien käyttö ja tietokoneiden tallennuskomponenttien tallennustiheyden lisääminen.
Pienen koon vuoksi ohutkalvomateriaalin pinnan ja rajapinnan suhteellinen osuus on suhteellisen suuri, ja pinnan ominaisuudet ovat erittäin merkittäviä. Pinnan rajapintaan liittyy useita fysikaalisia vaikutuksia:
(1) Valon interferenssivaikutuksen aiheuttama selektiivinen läpäisy ja heijastus;
(2) Elektronien ja pinnan välisen törmäyksen aiheuttama epäelastinen sironta aiheuttaa muutoksia johtavuudessa, Hall-kertoimessa, virran magneettikentän vaikutuksessa jne.;
(3) Koska kalvon paksuus on paljon pienempi kuin elektronien keskimääräinen vapaa matka ja lähellä elektronien Drobyi-aallonpituutta, kalvon kahden pinnan välillä edestakaisin liikkuvat elektronit interferoivat, ja pinnan pystysuoraan liikkeeseen liittyvä energia saa diskreettejä arvoja, jotka vaikuttavat elektronien kulkeutumiseen;
(4) Pinnan päällä atomit katkeavat ajoittain, ja pinnan energiataso ja syntyvien pintatilojen lukumäärä ovat samaa suuruusluokkaa kuin pinnan atomien lukumäärä, millä on suuri vaikutus materiaaleihin, joissa on vähän varauksenkuljettajia, kuten puolijohteisiin;
(5) Pinnan magneettisten atomien vierekkäisten atomien lukumäärä pienenee, mikä aiheuttaa pinta-atomien magneettisen momentin kasvun;
(6) Ohutkalvomateriaalien anisotropia jne.
Koska ohutkalvomateriaalien suorituskykyyn vaikuttaa valmistusprosessi, useimmat niistä ovat valmistusprosessin aikana epätasapainotilassa. Siksi ohutkalvomateriaalien koostumusta ja rakennetta voidaan muuttaa laajalla alueella ilman, että tasapainotila rajoittaa niitä. Siksi ihmiset voivat valmistaa monia materiaaleja, joita on vaikea saavuttaa bulkkimateriaaleilla, ja saada uusia ominaisuuksia. Tämä on ohutkalvomateriaalien tärkeä ominaisuus ja tärkeä syy siihen, miksi ohutkalvomateriaalit herättävät ihmisten huomion. Suunniteltu ohutkalvo voidaan saada riippumatta siitä, käytetäänkö kemiallisia vai fysikaalisia menetelmiä.