الأغشية الرقيقة عبارة عن طبقات من المواد التي يتراوح سمكها من بضعة نانومترات إلى ميكرومتر، يتم تطبيقها على أسطح مختلفة لتطبيقات متنوعة. وتشمل هذه التطبيقات الطلاءات الواقية، وطبقات التزيين، والحماية من التآكل، والتحسينات البصرية، وإنتاج أشباه الموصلات والخلايا الشمسية، وتصنيع الألواح اللمسية، وغيرها. وتكتسب الأغشية الرقيقة أهمية كبيرة في قطاعات مثل الإلكترونيات والبصريات والفضاء نظرًا لخصائصها الفريدة مقارنةً بالمواد السائبة، والتي تنشأ من نسبة سطحها إلى حجمها العالية.
تطبيقات الأغشية الرقيقة:
-
الاستخدامات الوقائية والزخرفية: تُستخدم الأغشية الرقيقة لمنع التآكل وإضفاء لمسة جمالية على عناصر مثل المجوهرات وتجهيزات الحمامات. كما أنها توفر مقاومة التآكل على الأدوات، مما يعزز المتانة وطول العمر.
-
التحسينات البصرية: في عدسات العيون، تعمل طبقات الأغشية الرقيقة المتعددة على تحسين الخصائص البصرية وتعزيز الوضوح وتقليل الوهج. وتُستخدم هذه التقنية أيضًا في شاشات العرض الأمامية في صناعة السيارات ومرايا المصابيح العاكسة.
-
إنتاج أشباه الموصلات والخلايا الشمسية: تلعب الأغشية الرقيقة دوراً محورياً في صناعة الإلكترونيات، لا سيما في تصنيع أشباه الموصلات وإنتاج الخلايا الشمسية. فهي جزء لا يتجزأ من وظائف وكفاءة هذه الأجهزة.
-
التغليف والعزل: في التعبئة والتغليف، تساعد الأغشية الرقيقة في الحفاظ على نضارة المنتجات. وفي الهندسة المعمارية، تُستخدم في الزجاج لتوفير العزل الحراري، مما يقلل من استهلاك الطاقة في المباني.
-
التقنيات المتقدمة: تُعد الأغشية الرقيقة ضرورية في إنتاج الألواح اللمسية وأجهزة السمع وأنظمة الموائع الدقيقة. كما أنها تُستخدم في تقنية بصمات الأصابع (تقنية بصمات الأصابع)، مما يعزز ميزات الأمان.
تكنولوجيا الأغشية الرقيقة وتصنيعها:
توظف تكنولوجيا الأغشية الرقيقة تقنيات أشباه الموصلات والأنظمة الدقيقة لإنشاء لوحات الدوائر الكهربائية على السيراميك أو المواد العضوية. ولا تُستخدم هذه التكنولوجيا في لوحات الدوائر المطبوعة فحسب، بل تُستخدم أيضًا في الدوائر المتكاملة الإلكترونية الدقيقة (MEMS) والضوئيات. وقد شهدت الطاقة الإنتاجية العالمية للإلكترونيات التي تستخدم تكنولوجيا الأغشية الرقيقة نموًا كبيرًا، حيث زادت من أقل من 1% في عام 2010 إلى ما يقرب من 4% في عام 2017.المزايا والعيوب:
تتمثل الميزة الأساسية لتكنولوجيا الأغشية الرقيقة في قدرتها على إضفاء خصائص محددة على المواد، مما يعزز وظائفها في مختلف التطبيقات. ومع ذلك، عادةً ما تنطوي ركائز الأغشية الرقيقة على تكاليف أعلى وتكون أقل قوة مقارنةً بلوحات الدوائر المطبوعة التقليدية وركائز الأغشية السميكة.
طرق الترسيب:
