شگفتی در زمینه مواد کاربردی
به عنوان یکالماسکاربرد آن شامل طیف گستردهای از فناوریها است و بسیار دشوار است. این امر مستلزم تحقیقات مشترک در زمینههای مختلف است تا در مدت زمان نسبتاً کوتاهی محقق شود. در آینده، لازم است که به طور مداوم فناوری رشد الماس CVD توسعه و بهبود یابد و کاربردهای آن بررسی شود.الماس CVDفیلم در آکوستیک، اپتیک و برق. این ماده به مادهای جدید برای توسعه فناوری پیشرفته در قرن بیست و یکم تبدیل خواهد شد. کاربرد CVD میتواند هم برای مواد مهندسی و هم برای مواد کاربردی مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه فقط مقدمهای بر کاربردهای کاربردی آن آمده است.
ماده کاربردی چیست؟ مواد کاربردی به مواد مختلفی با عملکردهای فیزیکی و شیمیایی مانند نور، الکتریسیته، مغناطیس، صدا و گرما که در صنعت و فناوری مورد استفاده قرار میگیرند، اشاره دارند، از جمله مواد کاربردی الکتریکی، مواد کاربردی مغناطیسی، مواد کاربردی نوری، مواد ابررسانا، مواد زیستپزشکی، غشاهای کاربردی و غیره.
غشای عملکردی چیست؟ ویژگیهای آن چیست؟ غشای عملکردی به مادهای با لایه نازک با خواص فیزیکی مانند نور، مغناطیس، فیلتراسیون الکتریکی، جذب و خواص شیمیایی مانند کاتالیز و واکنش اشاره دارد.
ویژگیهای مواد لایه نازک: مواد لایه نازک، مواد دوبعدی معمولی هستند، یعنی در دو مقیاس بزرگ و در مقیاس سوم کوچک هستند. در مقایسه با مواد تودهای سهبعدی رایج، این مواد از نظر عملکرد و ساختار ویژگیهای زیادی دارند. بزرگترین ویژگی این است که برخی از خواص فیلمهای کاربردی را میتوان از طریق روشهای ویژه آمادهسازی لایه نازک در طول آمادهسازی به دست آورد. به همین دلیل است که مواد کاربردی لایه نازک به موضوع داغی برای توجه و تحقیق تبدیل شدهاند.
به عنوان یکمواد دو بعدیمهمترین ویژگی مواد لایه نازک، ویژگی موسوم به اندازه است که میتواند برای کوچکسازی و ادغام اجزای مختلف مورد استفاده قرار گیرد. بسیاری از کاربردهای مواد لایه نازک بر این نکته استوار است که رایجترین آنها در مدارهای مجتمع و برای افزایش چگالی ذخیرهسازی اجزای ذخیرهسازی کامپیوتر استفاده میشود.
به دلیل اندازه کوچک، نسبت نسبی سطح و فصل مشترک در ماده لایه نازک نسبتاً زیاد است و خواصی که سطح از خود نشان میدهد بسیار برجسته است. مجموعهای از اثرات فیزیکی مربوط به فصل مشترک سطح وجود دارد:
(1) انتقال و انعکاس انتخابی ناشی از اثر تداخل نور؛
(2) پراکندگی غیرالاستیک ناشی از برخورد بین الکترونها و سطح باعث تغییراتی در رسانایی، ضریب هال، اثر میدان مغناطیسی جریان و غیره میشود.
(3) از آنجا که ضخامت لایه نازک بسیار کوچکتر از میانگین مسیر آزاد الکترونها است و نزدیک به طول موج دروبی الکترونها میباشد، الکترونهایی که بین دو سطح لایه نازک به جلو و عقب حرکت میکنند، تداخل خواهند کرد و انرژی مربوط به حرکت عمودی سطح، مقادیر گسستهای خواهد گرفت که بر انتقال الکترون تأثیر میگذارد؛
(4) روی سطح، اتمها به صورت دورهای قطع میشوند و سطح انرژی سطح و تعداد حالتهای سطحی تولید شده از مرتبه بزرگی برابر با تعداد اتمهای سطح هستند که تأثیر زیادی بر موادی با حاملهای کم مانند نیمهرساناها خواهد داشت.
(5) تعداد اتمهای همسایه اتمهای مغناطیسی سطحی کاهش مییابد و باعث افزایش گشتاور مغناطیسی اتمهای سطحی میشود.
(6) ناهمسانگردی مواد لایه نازک و غیره
از آنجایی که عملکرد مواد لایه نازک تحت تأثیر فرآیند آمادهسازی قرار میگیرد، اکثر آنها در طول فرآیند آمادهسازی در حالت غیرتعادلی قرار دارند. بنابراین، ترکیب و ساختار مواد لایه نازک را میتوان در طیف وسیعی تغییر داد بدون اینکه توسط حالت تعادل محدود شوند. بنابراین، افراد میتوانند بسیاری از موادی را که دستیابی به آنها با مواد فله دشوار است، تهیه کرده و خواص جدیدی به دست آورند. این یک ویژگی مهم مواد لایه نازک و دلیل مهمی است که چرا مواد لایه نازک توجه مردم را به خود جلب میکنند. چه از روشهای شیمیایی و چه فیزیکی استفاده شود، میتوان لایه نازک طراحی شده را به دست آورد.