第2章 介质膜系及其应用
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材料科学中的薄膜技术研究与应用薄膜技术,是指在基板上通过各种方式、不断堆积一定数量的一层、一层构成的具有特定结构和功能的薄膜。
近年来,它在材料学、物理学、电子学、化学、生物学等一些领域中得到广泛的应用。
在材料科学中,薄膜技术研究和应用也逐渐成为热点领域之一。
本文主要介绍当前薄膜技术在材料科学领域中的研究和应用。
一、薄膜技术的发展历程薄膜技术可以追溯到20世纪初期的真空镀膜,20世纪50年代的化学气相沉积技术、光刻技术、扫描电镜等技术的应用。
1960年代,光刻技术和化学铸造技术被广泛应用于 DVD、光学存储等领域中。
此外,热溅射、电子束物理气相沉积技术、离子束溅射等技术的应用使得薄膜技术的内容不断扩大。
二、薄膜技术的应用(一)太阳能电池领域在太阳能电池的制作中,薄膜技术起着至关重要的作用。
薄膜技术通过利用物化性质,将薄膜上的光子转化为电荷载流子,从而实现发电。
目前,太阳能电池分为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池(a-Si),其中非晶硅电池所需的硅材料少,制程简单、成本较低,因此受到了广泛关注和研究。
非晶硅薄膜太阳能电池的转换效率较高,实用化的生产效果也较好。
(二)微电子学领域微电子学已经成为了信息技术领域的中流砥柱,薄膜技术在微电子学中也占有非常重要的地位,尤其是在电介质材料领域。
薄膜技术的应用使得电子元器件像集成电路(IC)和电子器件芯片(VLSI)可以在更加微小的尺寸上实现,性能也会更加优异。
此外,薄膜技术在微电子学领域还可以应用于制作触摸屏、人机交互器件等。
(三)工业制造领域薄膜技术在工业制造方面的应用也尤为广泛,因其能够将更小的元件和材料应用于现有设备之中。
薄膜技术也被应用于电阻体、电容器、电晶体管等电子元器件的制造过程中,通过薄膜技术的提升,这些元器件的成本也得到了下降。
此外,薄膜技术在钢铁、金属材料学、纺织业、印刷业等工业制造领域均表现出了显著的应用效果。
三、基于碳的复合薄膜技术基于碳的复合薄膜技术应用广泛,包括玻璃、光学、机械零件和医学等领域。
武汉职业技术学院毕业论文几种膜系的理论及应用研究系别:光电子技术系班级:光电 11303**:******:***2014年 02月22 日摘要镀膜是将光学薄膜沉积在光学零件表面的制造过程。
光学薄膜应用于各种反射和透射光学元件,薄膜技术是光学技术的一个重要组成部分。
镀膜技术涉及到光电技术、计算机、真空技术、材料科学、自动控制技术等领域。
本文阐述了几种常见镀膜工艺的特点,进行工艺比较,结合当前的实际应用对镀膜的应用做了一定的归纳和总结,对未来镀膜工艺进行展望。
着重介绍了ITO膜和PI膜关键词:镀膜薄膜ITO膜PI膜目录摘要...............................................................错误!未定义书签。
1 绪言 (1)1.1镀膜意义 (1)1.2光学薄膜 (1)2 镀膜技术 (2)2.1常用的镀膜工艺 (2)2.2三种镀膜工艺比较 (3)2.3三种镀膜工艺的应用 (3)3 光学薄膜分类 (5)3.1减反射膜 (5)3.2反射膜 (6)3.3干涉滤光片 (7)3.4分光膜 (7)4 ITO薄膜 (8)4.1ITO薄膜基本性能 (8)4.2 ITO薄膜在国内的发展 (11)5 聚酰亚胺薄膜(PI膜) (12)5.1聚酰亚胺薄膜(PI膜)特性 (12)5.2聚酰亚胺优点 (13)5.3 PI膜未来发展 (13)6 光学镀膜的应用前景 (14)6.1 光学镀膜在光学上的应用 (14)6.2 光学镀膜在电子电路上的应用 (14)6.3 光学镀膜在机械工业的应用 (14)6.4光学镀膜在生活中的应用 (15)6.5 前景展望 (15)参考文献 (16)1 绪言1.1镀膜意义镀膜在利用某些薄膜材料的红外线反射性能的同时,也利用了薄膜在可见光谱范围的干涉效应,通过对薄膜厚度的调整,既达到热反射功能,又可形成所需的反射颜色效果。
镀膜是用物理或化学的方法在材料表面镀上一层透明的电解质膜,或镀一层金属膜,目的是改变材料表面的反射和透射特性。
高中化学(大纲版)第三册第二单元胶体的性质及其应用第二节胶体的性质及其应用(备课资料)●备课资料一、胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是什么?胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是分散质粒子的大小不同。
溶液分散质直径<10-9 m,浊液分散质的直径是>10-7 m,而胶体的分散质直径介于二者之间。
溶液、胶体和浊液由于分散质粒子大小不同,而在性质上、外观上也有许多不同。
比较如下:二、胶体化学的研究历史人们在古代就接触和利用过很多种胶体。
例如,生活中遇到的面团、乳汁、油漆、土壤等,都属胶体范围。
1663年,卡西厄斯(Cassius)用氯化亚锡还原金盐溶液,制得了紫色的金溶胶。
从十九世纪初,人们开始了对胶体的科学研究。
1809年,列伊斯使用一支U型管,管底中部放一粘土塞子,盛水后通电。
他观察到粘土的悬浮粒子向阳极移动,而阴极一臂中的水位则上升。
这个实验证明了粘土粒和水两个相,带有相反的电荷,这种现象叫做“电泳”。
1827年,英国植物学家R·布朗(R·Brown,1773~1858)用显微镜观察水中悬浮的藤黄粒子,发现粒子不停顿地在运动着,后来人们就把胶体粒子所呈现的这个重要现象称作“布朗运动”。
1838年,阿歇森(Ascherson,德)在鸡蛋白的水溶液中加入一些橄榄油,使之呈悬浮的微滴。
他在研究这种油滴的行为时,看到鸡蛋白在油滴与水(介质)的界面上,形成了一层膜。
这一实验表明,在这种情况下蛋白质形成了几分子厚度的一层薄膜,而变得不能溶于水了,这种现象叫做“变性”作用,他同时还发现油滴在蛋白质的“保护”下也不能“聚结”了。
1845~1850年间,塞尔米(F·Selmi,意)对无机胶体作了系统的研究,包括AgCl溶胶的生成条件以及盐类对它的凝聚作用。
1857年,法拉第曾做试验,他使一束光线通过一个玫瑰红色的金溶胶。
这个溶胶原来也像普通的溶液一样是清澈的,但当光线射过时,从侧面可以看到在此溶胶中呈现出一条光路。
薄膜技术的原理和应用近年来,薄膜技术在各个领域得到广泛应用,如电子、光电、能源、材料等领域均与薄膜技术有着密切的联系。
那么,究竟薄膜技术的原理是什么,它的应用又有哪些呢?一、薄膜技术的原理薄膜技术简单来说就是通过一定方法将一种材料沉积在另一种材料表面的过程,使得材料表面形成一层薄膜。
薄膜技术可以根据材料沉积的方式分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两种。
其中,物理气相沉积是指将一种被覆材料蒸发后沉积在另一种基材表面形成薄膜的过程。
常见的物理气相沉积技术有热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射等。
而化学气相沉积是指通过化学反应将一种气态前体沉积在另一种基材表面形成薄膜的过程。
常见的化学气相沉积技术有化学气相沉积(CVD)、物理化学气相沉积(PACVD)等。
二、薄膜技术的应用1. 光电设备在光学领域,薄膜技术可以制造大量光学元件,如反射镜、光学滤波器、半导体激光器等。
这些元件通常是由不同种类和厚度的薄膜层组成的。
例如,在光学滤波器中,通过蒸发不同厚度的金属或氧化物形成多层薄膜,可以达到隔离、反射、透过光的效果。
2. 电子领域在电子领域,薄膜技术可用于制造薄膜晶体管、光致发光器件、量子阱电流调制器、传感器等。
在薄膜晶体管的工作过程中,薄膜需要拥有一定的导电性,因此需要在薄膜表面涂覆金属、氧化物等材料,以提高薄膜的导电性。
3. 其他领域此外,薄膜技术还广泛应用于其它领域,如能源、生物医学、环保等。
在太阳能电池的制作过程中,通过将硅薄膜形成在玻璃基板上,可以提高太阳能的吸收效率。
在生物医学领域,薄膜技术可以制造人工心脏瓣膜、人工骨骼、药物包装等产品。
总之,薄膜技术在众多领域都有着重要的应用,并为不同领域的技术创新提供了基础保障。
随着科技的发展,我们相信薄膜技术将有越来越广阔的应用空间。