物理学中的薄膜是指比其长度和宽度薄得多的材料层,厚度从几分之一纳米到几微米不等。这些薄膜因其表面几何形状而表现出独特的性质和行为,被广泛应用于各种科学和技术领域。
定义和厚度:
薄膜是指厚度(通常从几纳米到几微米不等)远小于其他尺寸的材料层。这种薄度是相对的,如果与被测系统的固有长度尺度相比,厚度可测量的数量级相同或较小,则被视为 "薄"。这一定义有助于理解薄膜的特性与块状基底的特性有何显著不同。制备和沉积:
薄膜的制备是在受控环境中将材料沉积到基底上,通常使用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等技术。在物理气相沉积过程中,材料被置于高能环境中,使颗粒从其表面逸出,在较冷的表面形成固态层。此过程通常在真空沉积室中进行,以促进颗粒的移动。物理沉积的方向性通常会导致薄膜不保形。
实例和应用:
薄膜的例子包括肥皂泡和用于装饰和保护目的的金属膜。在技术领域,薄膜是至关重要的,因为它们可以改变被覆物体的特性,如提高耐用性、改变导电性或改善光学特性。各行各业依靠精确的原子层沉积来生产高纯度薄膜,用于各种应用。
特点