وتتميز الأغشية الرقيقة عادةً بسماكتها الصغيرة، وغالباً ما تكون أقل من ميكرون أو بضعة ميكرونات، وخصائصها الفيزيائية الفريدة بسبب نسبة المساحة السطحية الكبيرة إلى الحجم. وعلى النقيض من ذلك، تتشكل الأغشية السميكة بشكل عام عن طريق ترسيب الجسيمات وقد تظهر خصائص مماثلة للمواد السائبة. لا يستند التمييز بين الأغشية الرقيقة والسميكة على السمك فقط ولكن أيضًا على كيفية تصرف المادة ومقياس طولها الداخلي.
الأغشية الرقيقة:
- السُمك والتكوين: عادةً ما تكون الأغشية الرقيقة رقيقة جدًا، وغالبًا ما يكون سمكها أقل من ميكرون. ويتم تشكيلها عن طريق ترسيب الذرات أو الجزيئات، من خلال التبخير مثلاً، مما يؤدي إلى تكوين بنية طبقية. وتُعد طريقة البناء هذه حاسمة في تقنيات مثل الإلكترونيات، حيث تستخدم تقنية الأغشية الرقيقة عمليات الأنظمة الدقيقة لإنتاج لوحات الدوائر الكهربائية على مواد خزفية أو عضوية.
- الخصائص: تختلف خصائص الأغشية الرقيقة اختلافاً كبيراً عن خصائص المواد السائبة نظراً لصغر سمكها وارتفاع نسبة المساحة السطحية إلى الحجم. ويؤثر هذا التركيب الفريد على خواصها الكهربائية والميكانيكية والبصرية، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات في أشباه الموصلات وشاشات العرض والأجهزة الطبية والإلكترونيات.
- القياس: تُعد سماكة الأغشية الرقيقة معلمة بالغة الأهمية ويمكن قياسها باستخدام تقنيات مثل قياس الانعكاس بالأشعة السينية (XRR)، والفحص المجهري الإلكتروني بالمسح الضوئي (SEM)، والفحص المجهري الإلكتروني النافذ (TEM)، وقياس الإهليلج. يعتمد اختيار الطريقة على خصائص المادة، بما في ذلك معامل الانكسار (RI) وخشونة السطح والمعلومات المحددة المطلوبة.
الأغشية السميكة:
- السُمك والتشكيل: تتشكل الأغشية السميكة عادةً عن طريق ترسيب الجسيمات، مثل ترسيب جزيئات الطلاء. على عكس الأغشية الرقيقة، قد لا تظهر نفس الخصائص الفريدة بسبب سمكها وكيفية تشكيلها.
- الخصائص: غالبًا ما تتصرف الأغشية السميكة مثل المواد السائبة، خاصةً عندما تكون سماكتها بحيث لا تُظهر المادة الخصائص المرتبطة عادةً بالأغشية الرقيقة. على سبيل المثال، لن يُظهر فيلم ألومنيوم بنفس سُمك فيلم رقيق من TiO2 أو SiO2 أو Ta2O5 خواص الأغشية الرقيقة وسيتصرف مثل المواد السائبة.
الخلاصة:
إن التمييز بين الأغشية الرقيقة والسميكة ليس مجرد مسألة سُمك فقط ولكن أيضًا سلوك المادة ومقياس الطول الداخلي. وتتميز الأغشية الرقيقة بسماكتها الصغيرة وخصائصها الفريدة بسبب ارتفاع نسبة السطح إلى الحجم، في حين أن الأغشية السميكة، التي تتشكل عن طريق ترسيب الجسيمات، قد تتصرف بشكل أكبر مثل المواد السائبة. يجب أن يراعي تصنيف الفيلم على أنه رقيق أو سميك كلاً من خصائصه ومقياس طوله الداخلي.
